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2019-09-15 00:15 出处:PConline原创 作者:奔跑的柯基 责任编辑:yueyang

  [PConline 资讯] 不可否认,3D打印心脏可以说是3D打印技术实施人类器官仿制的又一成果。该3D打印心脏可用于心脏解剖的副本,对于练习复杂的心脏手术大有裨益。

  首先我们来看下有关3D打印的概念。所谓3D打印技术,也可以说是快速成型技术的一种,它是以数字模型文件为基础,运用粉末状家金属或者塑料等可粘合的材料,最终通过逐层打印技术的方式来构造物体。

  而3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的,起初被用于工业设计的模型制造,后来逐渐用于一些产品的直接制造,在建筑、航空、医疗等领域中都发挥着不小的作用。

  而说到3D打印技术,最早可追溯到20世纪90年代中期,其实就是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。其实它与普通打印机的工作原理基本相同,3D打印机内装有液体或者粉末状的打印材料,通过电脑的控制可以将打印材料一层层的叠加起来,最终可以把电脑上的蓝图变为实物,我们把这样的技术称之为3D打印技术。

  而早在今年4月,外媒就曾报道以色列特拉维夫大学的科学家们使用人体生物材料3D打印出一颗微型心脏。美国研究人员现在利用一些类似的技术打印出了他们自己的人类心脏。该器官由总部位于芝加哥的生物技术公司BIOLIFE4D团队创建,该团队由首席科学家Ravi Birla博士领导。

  要知道在大部分国家因心血管疾病致人死亡的可占到26%,并且等待心脏手术的患者也非常多。3D打印技术的突破将大大减少患者等待手术的时间,从而拯救更多的生命。为了开始该过程,从人类志愿者获得的白细胞被转化为诱导的多能干细胞,其又被促使分化成各种类型的心肌细胞。它们与营养素和生长材料混合,形成了公司专有的生物油墨。

  然后将该油墨通过专用生物打印机的喷嘴以及支撑透明基质材料挤出。通过这种方式,微小的心脏逐层建立,矩阵暂时将所有东西保持在所需的形状。这种形状是基于志愿者心脏的MRI扫描。科学家随后将打印物放入生物反应器中,模拟人体内的条件。这导致心肌细胞自组织,融合在一起形成固体心脏组织。结果是一个完整的人类心脏,然后基质材料可以从中溶解掉。

  根据研究人员的说法,生物打印的心脏包含四个内部腔室,就像真实的一样。 并且与全尺寸心脏相比,复制了部分功能指标。科学家现在希望一旦该技术得到进一步发展,它就可以用于打印全尺寸的心脏并进行移植。因为器官已从患者自身的细胞中“生长”,免疫系统的排斥可能不会成为问题。

  最后,研究人员认为这种3D打印的心脏有望在十年内问世,当然我们也需要对3D打印心脏技术进一步的探索。相信在未来的10年后,世界上那些先进的医院都会配备这样的器官打印机,同样这也将给心血管病的患者带来福音。

 
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