使用3D打印机再生心脏肌肉组织
2017-09-14 MedSci MedSci原创
加拿大萨斯喀彻温大学研究人员在全球组织再生研究领域的主要期刊《Tissue Engineering》上发表了一项新的研究，该研究将小说中的情节变成了现实。萨斯喀彻温大学的研究员Mohammad Izadifar说，他正在把医学和工程学结合在一起，以开发修复受损心脏的方法。"问题在于，一旦心脏病发作，心脏就无法自行修复。"他解释道。Izadifar在该校三个学院进行了研究：工程学院，CLS和医学院，
加拿大萨斯喀彻温大学研究人员在全球组织再生研究领域的主要期刊《Tissue Engineering》上发表了一项新的研究，该研究将小说中的情节变成了现实。
萨斯喀彻温大学的研究员Mohammad Izadifar说，他正在把医学和工程学结合在一起，以开发修复受损心脏的方法。
"问题在于，一旦心脏病发作，心脏就无法自行修复。"他解释道。
Izadifar在该校三个学院进行了研究：工程学院，CLS和医学院，他已经通过对大鼠进行心脏手术的认证，接受过与这些研究动物相关的所有伦理规范的培训。
他与CLS合作对照片进行了确认，Izadifar已经证明了3D打印的人类细胞，他称之为"心脏补丁"，理论上可以开始生长。
一旦植入实验室小鼠，心脏补丁对于常规的医学成像是不可见的。Izadifar开发了一种x射线成像技术，用于在实验室小鼠植入后监测3D打印的心脏补丁。提交给杂志的图片显示，一个3D打印的人体细胞的心脏补丁，排列在200微米宽的链上，每条链之间的距离为400微米。
Izadifar说，打印活体组织的关键在于找到合适的凝胶介质，作为打印机的"墨水"。 他所选择的"墨水"或水凝胶是天然的，基于藻类的凝胶，被证明是与人体生物相容的，也是非免疫原性的，这意味着人体应该不会排斥凝胶。它也是可以生物降解的，因为在某种程度上，身体应该吸收凝胶并去除它。
他解释说："我的目标是从病人身上提取干细胞，然后在体外，扩增并引导它们成为心脏细胞。"。
当心脏开始吸收补丁时，这些细胞就会生长并缓慢地将3D打印的补丁从软组织变为密集的心肌。同时，如果一切正常，老鼠的心脏开始把血管射到心脏补丁中，这样新的组织就会得到健康的氧气供应。
Izadifar说，关键在于让细胞在3D打印的心脏补丁上对齐，确保它们紧密相连，并且能够导电，就像天然的心肌一样。如果要成为心脏组织，补丁必须是健壮的和可传导性的。
"有了不同的3D打印模式，我们可以控制补丁的韧性、电导率和细胞排列。"他说。"随着我在CLS上开发的医学成像技术，我们将能够在治疗过程中监测3D打印的心脏补丁。"
原文出处：Antonios G. Mikos.et，al. Tissue Engineering， Parts A， B， & C.2017.
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