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科学家发明了一种神奇的3D打印机,它不仅可以“打印”出一幢完整的建筑,甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品。似乎没有什么是它不能打印的,就连人体的重要器官——肝脏,也能被打印出来。
在实验室培育可移植肝脏过程中,美国科学家取得一项重大突破。凭借装有细胞的3D打印机,可以打印出迷你肝脏,深0.5毫米,宽4毫米。神奇的是,这种被打印出来的肝脏拥有很多与真实肝脏一样的功能,包括产生负责将激素、盐和药物运送到身体各处的蛋白质。
这一成就由加利福尼亚州的生物打印先驱Organovo公司取得。3D打印机采用两个打印头,一个负责打印器官形支架,另一个负责添加人体细胞,最后打印出活组织。3D打印迷你肝脏是被一层一层打印出来的,一共打印了大约20层。打印迷你肝脏过程中使用的细胞来自于手术中切除的肝脏组织或者肝脏的活组织切片。
为了保持3D迷你多细胞肝脏的活性,特别添加了血管内壁细胞。打印机需要逐层打印肝脏细胞和血管内壁细胞。这些血管内壁细胞形成一张精妙的管道网向肝细胞输送养分和氧气,因此,3D打印迷你肝脏可以存活5天甚至更长时间。相比之下,基于单层或者双层细胞的现有肝脏试样只能存活两天时间,同时也不具备3D迷你肝脏的很多功能。
这种打印出来的迷你肝脏能够产生清蛋白、胆固醇和名为“细胞色素P450”的解毒酶,这种解毒酶可以代谢肝脏内的药物。打印机叠加了约20层肝实质细胞和肝星状细胞,所拥有的结构和功能与真实肝脏更相近。迷你肝脏同样可以被病毒侵袭,不同的是,整个病变过程都可以被观察到,还可以对它施以药物,随时观察药物的疗效。
目前,测试新药物,往往需要使用大量实验动物,这并不是理想的做法。因为,不仅成本昂贵,而且不太可能准确地呈现出人体器官对药物的代谢能力和毒性反应。
3D迷你打印肝脏的问世,可以取代动物试验,用于新药的测试。它更接近人体器官的真实反应,能够准确得出结果,同时显著降低成本。
革命性的新药一般需要10-15年的时间才能进入市场,3D迷你打印肝脏可以使研发周期缩短至10年以内,这将有利于所有疾病。
肝脏是人体的重要器官,负责过滤血液,代谢和运输药物,产生一系列对保持体内平衡至关重要的蛋白质。很多遗传病都与由肝脏产生的蛋白质缺乏有关。
肝脏打印仅仅是一个开始,打印出能够模拟真实人体组织形态和功能的活组织,用以移植,这才是3D生物打印的终极目标。
说不定哪一天,我们的某个器官不能正常运转了,3D打印机可以为我们打印出一个新的器官,那时,任何疾病也许都不再可怕!
在实验室培育可移植肝脏过程中,美国科学家取得一项重大突破。凭借装有细胞的3D打印机,可以打印出迷你肝脏,深0.5毫米,宽4毫米。神奇的是,这种被打印出来的肝脏拥有很多与真实肝脏一样的功能,包括产生负责将激素、盐和药物运送到身体各处的蛋白质。
这一成就由加利福尼亚州的生物打印先驱Organovo公司取得。3D打印机采用两个打印头,一个负责打印器官形支架,另一个负责添加人体细胞,最后打印出活组织。3D打印迷你肝脏是被一层一层打印出来的,一共打印了大约20层。打印迷你肝脏过程中使用的细胞来自于手术中切除的肝脏组织或者肝脏的活组织切片。
为了保持3D迷你多细胞肝脏的活性,特别添加了血管内壁细胞。打印机需要逐层打印肝脏细胞和血管内壁细胞。这些血管内壁细胞形成一张精妙的管道网向肝细胞输送养分和氧气,因此,3D打印迷你肝脏可以存活5天甚至更长时间。相比之下,基于单层或者双层细胞的现有肝脏试样只能存活两天时间,同时也不具备3D迷你肝脏的很多功能。
这种打印出来的迷你肝脏能够产生清蛋白、胆固醇和名为“细胞色素P450”的解毒酶,这种解毒酶可以代谢肝脏内的药物。打印机叠加了约20层肝实质细胞和肝星状细胞,所拥有的结构和功能与真实肝脏更相近。迷你肝脏同样可以被病毒侵袭,不同的是,整个病变过程都可以被观察到,还可以对它施以药物,随时观察药物的疗效。
目前,测试新药物,往往需要使用大量实验动物,这并不是理想的做法。因为,不仅成本昂贵,而且不太可能准确地呈现出人体器官对药物的代谢能力和毒性反应。
3D迷你打印肝脏的问世,可以取代动物试验,用于新药的测试。它更接近人体器官的真实反应,能够准确得出结果,同时显著降低成本。
革命性的新药一般需要10-15年的时间才能进入市场,3D迷你打印肝脏可以使研发周期缩短至10年以内,这将有利于所有疾病。
肝脏是人体的重要器官,负责过滤血液,代谢和运输药物,产生一系列对保持体内平衡至关重要的蛋白质。很多遗传病都与由肝脏产生的蛋白质缺乏有关。
肝脏打印仅仅是一个开始,打印出能够模拟真实人体组织形态和功能的活组织,用以移植,这才是3D生物打印的终极目标。
说不定哪一天,我们的某个器官不能正常运转了,3D打印机可以为我们打印出一个新的器官,那时,任何疾病也许都不再可怕!