日前，土耳其Sabanc?大學的研究人員首次使用磁共振數(shù)據(jù)用活細胞完成了大血管組織的3D打印。 這一成果來自由Bahattin Koç教授領導的3D組織和器官打印團隊，這是Sabanc?大學工程和自然科學制造系統(tǒng)計劃的一部分，開發(fā)團隊的最終目標是使用患者自身的正常細胞或干細胞，通過3D生物打印技術打印部分或整個組織/器官。由于打印出來的器官或組織用的是患者自身的細胞，移植器官的排異風險就不再是一個問題了。
而且，這次是全世界首次使用磁共振（MR）數(shù)據(jù)3D打印一個解剖學意義上真正的主動脈組織。在實驗中，研究團隊利用活的真皮成纖維細胞（fibroblast）作為“生物墨水”來創(chuàng)建大血管組織結構。據(jù)天工社了解，成纖維細胞是結締組織的主要細胞類型，它們合成組織中所需要的細胞外基質蛋白和膠原蛋白。下一步，研究人員將在生物反應器中測試內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞。
“不像之前大多數(shù)以支架為基礎的組織工程研究，我們使用活細胞作為生物墨水進行3D打印，避免使用支架。” Koç教授說。“使用我們開發(fā)的算法，我們能夠計算出模擬目標組織打印活細胞的最佳路徑。另一個區(qū)別是，我們打印的所有細胞都是能夠自我支持的，是解剖學意義上正確的組織。我們能夠決定水凝膠結構支撐細胞的方式，然后確定細胞及其支持性水凝膠打印的位置和方式，我們將這些命令保存到一個文件中，然后用這個文件來控制3D生物打印機。”
Koç教授早在16年前就開始了他對3D打印的研究，并且在過去7年里一直致力于3D打印的組織工程應用。他進一步解釋了自己正在進行的對3D組織和器官打印項目：
“我們專注于主動脈（的3D打印技術）主要有兩個原因：首先，主動脈是人體中最大的動脈，負責將血液運送到其它血管中。就是因為它是最大的血管，所以一旦主動脈受損，就不可能截取別處的血管來修補。目前臨床治療上使用的都是用滌綸材料合成的血管，但絕對比不上真正的人類血管。此外，如果要實現(xiàn)人造的組織或器官，我們首先需要血管給他們供應氧氣和營養(yǎng)。”
“一個很少有人知道的事就是，愛因斯坦死于腹主動脈的動脈瘤，動脈瘤是血管像一個氣球一樣擴張形成的，在后期階段，這可能會導致血管破裂，導致內(nèi)部出血，甚至死亡。我們希望能夠利用患者自身的常規(guī)細胞或干細胞來制造人工主動脈，消除移植排斥反應。現(xiàn)在這項工作剛剛開端，臨床研究可能需要數(shù)年時間。”
“我們還不能制造全功能的器官或組織，但我們正在努力實現(xiàn)這一目標。”
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