中国科学家如何采用干细胞实现血管3D打印
有内容 有深度 有态度 欢迎关注
2016年,中国科学家宣布采用干细胞成功打印了血管组织,并突破性的在猴子体内获得再生。当年的这条新闻无论在意与否,时至今日,该技术仍然是3D打印圈儿里面值得让国人骄傲的突破,它的意义更是非凡。
作为生物和医学领域中最令人兴奋的技术之一,3D生物打印有一天将会拯救无数生命。这是因为与普通塑料和金属打印不同,生物打印可以采用人体干细胞打印组织和器官,不仅可以解决供体不足的问题,生物排斥反应也能获得极大避免,而采用干细胞实现血管打印,便是大规模打印人体器官的重要一步。
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=n1339fnfoh5&width=500&height=375&auto=0
血管打印如何实现?
血管的打印需要从细胞采集、培养、配制打印墨汁到打印几个重要步骤。以恒河猴3D打印血管为例,细胞来自其脂肪间充质干细胞,经扩增培养获得打印墨汁,再用自主研发的3D生物血管打印设备构建出具有生物活性的人工血管。
● 打印材料配制
扩增培养
从恒河猴侧下腹取5克脂肪组织,提取干细胞进行增殖培养,经14天内三次传代后进入生物墨汁制备。
制备干细胞生物墨汁(生物砖)
这个过程很复杂,我们看不懂,但是干细胞生物墨汁在打印前和打印过程中都必须保持干细胞的干性和活性。
● 如何打印
打印的过程分为三步:
首先打印温敏水凝胶(打印温度为4℃)
然后在水凝胶上面打印干细胞生物墨汁
形成血管内膜
在血管内膜表面套装人工血管
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=w1339dd8oa7&width=500&height=375&auto=0
具体过程
最后在37℃环境下取下制备完成的血管。
恒河猴体内植入血管再生
截至2016 年12 月1 日,研究人员已完成30 只恒河猴3D 生物打印血管体内植入实验,实验动物术后存活率为100%。所有实验动物在3D 生物打印血管植入后,其结构和功能均与实验动物自身血管的结构和功能一致,实验动物各项生理指标均未发现异常。
人类健康更近一步
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=l1339kipw78&width=500&height=375&auto=0
3D生物打印血管在体实验的成功将解决困扰临床半个世纪的人工血管内皮化的问题,为全球近十八亿心血管疾病患者带来了福音。该技术的核心理念是在不对干细胞加以修饰的前提下保持干细胞的干性,通过调动体内自主再生能力,实现机体自主调节的组织再生和功能恢复。这是对目前在干细胞研究与应用过程中对干细胞进行人为诱导、分化等方向的认知的根本性重大挑战。
虽然看不懂,但我们只需要知道这项干细胞应用技术的突破标志着在世界范围内3D生物打印技术在临床应用的开启,同时将引领干细胞制造组织、修复器官的再生医学新时代。
欢迎转发
延伸阅读:
长按添加订阅
Share the World's 3D Printing Technology