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當(dāng)有患者血管出現(xiàn)被病變、損壞或堵塞時(shí)，醫(yī)生通常會(huì)使用血管移植物來替代它，讓血液流通回復(fù)正常，以使充足的氧氣和營養(yǎng)到達(dá)心臟。而安放這種人造血管則是一個(gè)需要精妙手段的任務(wù)，而讓情況更加復(fù)雜的是很難找到合適的合成替代物。具體地說，在當(dāng)前的臨床環(huán)境里直徑在4毫米以下根本沒有可用的人造血管。除此之外，合成血管還有其它廣范的用處，但是問題在于醫(yī)生們根本找不到可用的。 而當(dāng)前的這些合成血管即使勉強(qiáng)可用，它們的效果也不太理想，因?yàn)樗鼈內(nèi)狈寡ǖ膶傩浴⒉痪哂猩锵嗳菪裕覜]有足夠的抗感染能力。為了努力解決這些缺陷，一群主要來自日本佐賀大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員，開始嘗試用生物打印機(jī)并使用來自患者身上的細(xì)胞打印出人造血管。這個(gè)正在進(jìn)行的研究結(jié)果日前發(fā)表在《PLOS ONE》雜志上。這些科學(xué)家的此項(xiàng)成果是建立在其它組織工程領(lǐng)域正在進(jìn)行的關(guān)于探索創(chuàng)建生成無支架可能性的研究基礎(chǔ)上的。而如何打印無支架組織被認(rèn)為是打造一系列生物植入物部件，并利用細(xì)胞的自然傾向?qū)⑵渚奂谝黄穑纬汕蛐谓Y(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。這篇論文的作者之一是來自佐賀大學(xué)科學(xué)與工程融合研究生院的Koichi Nakayama，他開發(fā)出了一個(gè)生物3D打印機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使用這些球形結(jié)構(gòu)，就好像它們是線材的一部分，并將其打印在一起創(chuàng)建出一個(gè)三維結(jié)構(gòu)。
3 f7 D( u2 c1 A這種技術(shù)可以使生物打印機(jī)加載這些多細(xì)胞球狀體（MCS）并以此為材料打印出3D建模軟件設(shè)計(jì)出的3D結(jié)構(gòu)。在為該論文進(jìn)行的試驗(yàn)中，科學(xué)家們根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)模型用總共500個(gè)MCS組裝成由一個(gè)針陣列支持的單個(gè)3D結(jié)構(gòu)。它總共花了1.3個(gè)小時(shí)才能完成這次打印，而為了避免干擾該結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，四天后才去除針陣列。2 P- }1 a& g" P. J4 m2 B) Y
不幸的是，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的部分內(nèi)容涉及到使用“裸大鼠（一種實(shí)驗(yàn)用老鼠）”作為研究對象，好在它們是安樂死的。從對老鼠的實(shí)驗(yàn)中，研究人員能夠證明他們的努力取得了成功。正如他們在論文《用一臺(tái)改裝生物3D打印機(jī)創(chuàng)造的無支架管狀組織及其在植入大鼠胸主動(dòng)脈時(shí)的內(nèi)皮化（Scaffold-Free Tubular Tissues Created by a Bio-3D Printer Undergo Remodeling and Endothelialization when Implanted in Rat Aortae）》中描述的： “我們開發(fā)了一種新的方法，該方法使用MCS和基于生物3D打印機(jī)的系統(tǒng)創(chuàng)建出無支架小口徑管狀組織。我們成功地將該管狀組織植入到大鼠體內(nèi)，并發(fā)現(xiàn)，在植入后該結(jié)構(gòu)的內(nèi)管腔表面覆蓋上了內(nèi)皮細(xì)胞。雖然已經(jīng)有一些研究試圖將MCS用于無支架人工血管的組織工程。但據(jù)我們所知，這是第一份顯示用組織工程和一種再生技術(shù)制造的管狀組織在植入活體之后顯示有內(nèi)皮細(xì)胞覆蓋組織內(nèi)表面的報(bào)告。”
; @: M: W8 |9 W# b, u+ O簡單地說，就是這些科學(xué)家制造的管狀組織能夠被生物體接受，并在其內(nèi)腔生成更接近血管的內(nèi)皮細(xì)胞，這為科學(xué)家進(jìn)一步3D打印出真正的血管系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 4 n& G' K7 ?! N2 `' G6 P
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發(fā)表于 2015-9-15 20:28:59
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