3D生物打印技術(shù)新突破：打造人造血管

李青

3D打印機正快速成為現(xiàn)代社會的日用品制造設(shè)備，比如汽車的零部件、義肢、義眼，玩具……都可以通過3D打印機打造。每年都有成千上萬的病患因等不到需要的人體器官移植而悲慘逝去。面對這一現(xiàn)實，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家們正加緊進行人造器官的可行性研究和實踐。你知道科學(xué)家們現(xiàn)在面臨的最大挑戰(zhàn)是什么嗎？是如何制造出復(fù)雜的血管系統(tǒng)。因為如果沒有血管系統(tǒng)，人體組織細胞和器官就無法獲得氧氣、養(yǎng)料，并代謝廢物。3D打印技術(shù)的應(yīng)用為解決這個難題提供了一種可能性。

來自澳大利亞的悉尼大學(xué)、美國的麻省理工學(xué)院、哈佛大學(xué)以及斯坦福大學(xué)的研究人員，已經(jīng)成功地利用3D生物打印技術(shù)造出了具有毛細血管功能的人造血管組織。

為了打印出血管網(wǎng)絡(luò)，研究人員首先用高級生物打印機打造出了非常細微、相互牽連的纖維體;接著，在這些纖維上涂上人體的內(nèi)皮細胞。內(nèi)皮細胞就是在血管內(nèi)壁和流動的血液之間存活的一種細胞，為血管提供某種蛋白營養(yǎng)物質(zhì);然后研究人員用光照使整個纖維體變硬，再小心地去除纖維，留下復(fù)雜的中空細胞材料網(wǎng)絡(luò)。一周之后，這些細胞就能夠自行組成穩(wěn)定的毛細血管網(wǎng)絡(luò)。

研究表明，在這種3D生物打印機打出的血管網(wǎng)絡(luò)里，細胞的存活率、細胞的分裂以及繁殖的情況都好于沒有營養(yǎng)供給的細胞。不過，目前能打造的血管直徑最小的僅為75微米，這遠遠粗于人體內(nèi)能夠輸送養(yǎng)分、代謝廢物的毛細血管。因此，制造出能像人體器官一樣正常運行的人造器官還有一段距離，不過，3D打印人造血管組織的重要突破，還是給了我們新的希望。endprint