新華社華盛頓5月3日電(記者 周舟)美國多所大學(xué)組成的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種水凝膠3D打印技術(shù),可生成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的脈管,模仿人體血管、氣管和淋巴管等通道,為未來人造功能性器官掃清了一個(gè)技術(shù)障礙。
發(fā)表在最新一期美國《科學(xué)》雜志上的研究顯示,在一個(gè)模擬肺泡的水凝膠模型中,人造氣管可將氧氣輸送至周圍的人造血管網(wǎng)絡(luò)中,紅血球流經(jīng)人造肺泡周圍的血管網(wǎng)絡(luò)時(shí)能夠捕獲氧氣,這與人體肺泡的氣體交換活動(dòng)相似。
論文通訊作者、美國賴斯大學(xué)生物工程助理教授喬丹·米勒說,人造功能性組織的最大障礙之一,是無法制造出復(fù)雜的脈管系統(tǒng)將營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送至密集的人體組織中,比如肺中的氣管和血管以及肝臟中的膽管和血管,各有獨(dú)立的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)和功能錯(cuò)綜復(fù)雜。
在這項(xiàng)新研究中,團(tuán)隊(duì)采用3D打印技術(shù)一次打印一層軟性水凝膠。他們?cè)谒z中添加了可吸收藍(lán)光的光吸收劑,使其能在高分辨率的藍(lán)光照射下變?yōu)楣腆w。研究顯示,這種技術(shù)可在幾分鐘內(nèi)打印出具有精細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生物相容性的水凝膠。
研究人員還將含有肝細(xì)胞的生物打印結(jié)構(gòu)植入有慢性肝損傷的小鼠體內(nèi),實(shí)驗(yàn)顯示,肝細(xì)胞能夠在植入后存活。
論文作者之一、美國華盛頓大學(xué)生物工程助理教授凱莉·史蒂文斯說,肝臟的功能有500種之多,這樣的復(fù)雜性意味著目前尚沒有人造物可以替代,但未來的生物打印器官有望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。預(yù)計(jì)生物打印在二十年內(nèi)將成為醫(yī)學(xué)的重要組成部分。
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