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生物3D打印又一突破:实现人造软体组织

2015-10-26 11:31
科技潮人
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  10月24日消息,据国外媒体报道,亚当·费恩伯格(Adam Feinberg)4年前尝试研究如何合成人体组织时,他所用的材料并没什么特别:一台厨房用的搅拌机,来自超市烘焙商品区的一些明胶,以及一台2000美元的3D打印机。

  现年38岁的费恩伯格说,“刚开始这项研究的时候我并没有外部资助,因此我们得精打细算。”该生物医学工程师目前主管卡耐基梅隆大学的一个实验室。

  在近日发布于《科学进展》(Science Advances)的论文中,费恩伯格及其同事描述了他们如何通过技术改良来利用像胶原和纤维蛋白这样的蛋白质打印出动脉组织、大脑及其它器官的结构性复制品。虽然他们打造的复制品并非有活细胞的、可正常运作的器官,但它们未来或许可以充当真实组织生长的支架。

  当前,医生已经在利用3D打印技术来支持婴儿的受损气管,打造钛合金下颚骨替代物,合成微型肝脏来测试潜在的药物疗法。打造可用于移植的可正常运行的定制器官仍然存在很多的障碍。但上述新研究让定制人体组织来进行治疗试验的愿景离成为现实又近了一步。

  费恩伯格团队研究的根本性进展在于,找到方法来防止经过改动的MakerBot 3D打印机打造的柔软结构由于自身重量而塌陷。与塑料不同,胶原这一3D打印机的常用材料在被合成时并不能保持不变形,除非它有特定的支持。

  该研究团队想到了果冻模具如何用含糖凝胶来固定水果块。他们用明胶进行了试验,将其融入微粒浆体。浆体会支撑起打印出的层状结构,同时不影响打印机的喷嘴(经注射管改动)自由运作。物体打印好之后,它会自行结合在一块,而起支撑作用的明胶会因热量而融化。

  佛罗里达大学教授汤米·安杰利尼(Tommy Angelini)指出,该流程相对简单,可让其他人在该项创新的基础上展开研究。他的实验室最近也公布了一项类似的器官制造方法的研究。他没有参与费恩伯格的研究。

  打造可植入病患体内的器官仍是未来的一大挑战。安杰利尼表示,“这最终将会实现,但任重道远,还有很多很多的基础科学问题要解决。”

  近期而言,上述新式3D打印技术或许可让医生对病患体内器官的实验室复制品进行治疗试验。药品公司或许可以在让人类使用之前利用这类模式来测试高风险的新药。

  “目前我们有动物模型——老鼠——我们有针对人的临床试验,但并不是很多。”费恩伯格说道,“你可能能够给病患定做出心肌复制品。”

  费恩伯格的研究获得美国国立卫生研究院和美国国家科学基金会的资金支持。不过,他仍像当初那样精打细算。虽然卡耐基梅隆大学就上述研究申请了专利,但他的团队公布了信息告诉其他研究者如何在开源许可下改动MakerBot打印机来处理生物材料。他还在一所学校展示了该生物打印技术——使用巧克力糖霜而非胶原。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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