以色列研究員創全球首例,以人體組織為材料創造 3D 列印心臟

3D 列印在醫學上的使用相當廣泛,更有許多科學家戮力在這領域上研發。近日 3D 列印醫學再次又有新創舉,以色列 Tel Aviv University 臺拉維夫大學(簡稱 TAU)以患者的人體細胞為材料透過 3D 列印創造一顆心臟,這技術未來有機會用來治癒心臟疾病或成為心臟移植的新技術。

這是臺拉維夫大學分子細胞生物學和生物技術學院的研發成果,並在《Advanced Science 先進科學》期刊上發表。參與這項研究的 Tal Dvir 教授聲明指出,這是全球第一次成功設計和印製一個具有細胞、血管、心室和腔室的整顆心臟。

3D 列印這心臟的過程是利用患者腹部器官的脂肪組織列印製作,研究人員先將組織分離成細胞和細胞所在的結構,也就是細胞外基質。接著改變細胞各種成分,讓它變成心肌細胞和產生血管的細胞,最後把基質加工成水凝膠,也就是 3D 列印的「墨水」。

細胞和水凝膠首先用來建立患者的心臟活體組織補片,並開始列印整顆心臟。當心臟列印後,研究人員會給予氧氣和營養素,讓細胞開始自動跳動。

Tal Dvir 教授指出,現階段 3D 列印的心臟很小,只有兔子的心臟大小,但要創造人類心臟也是使用相同技術。

由於心血管疾病是發展中國家的主要死亡原因,而心臟移植是治療終末期心臟衰竭的唯一方法,因此能夠以 3D 列印製作心臟具有相當的重要性。

然而若使用其他生物相容的材料植入人體時,可能會有嚴重排斥性,這就可能會危及治療,也因此才會希望可以使用細胞製作。

這雖然已經是醫學創舉,但 Tal Dvir 教授表示研究人員接下來將會進一步研究,讓細胞收縮之外,還能進行工作。如果研究人員成功的話,將計畫把 3D 列印心臟移植到動物身上,最後再移植到人類身上。

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圖片及資料來源:CNNdesignboom


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