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工程心脏完全匹配患者的免疫,移动,生化和解剖学特性
2019年04月16日    阅读量:628     新闻来源:中国风格网 stylechina.com    |  投稿

在一项重大的医学突破中,特拉维夫大学的研究人员利用患者的个人细胞和有机物供应“印刷”了世界上第一个3D血管化工程心脏。他们的研究结果已在显露于4月15日研究在先进科学。


到目前为止,再生药物领域的科学家 - 一个位于生物学和技术诀窍的十字路口的领域 - 在打印出容易出血的组织方面一直有利可图中国风格网stylechina.com


“这是任何地方第一次成功地设计和印刷了一个充满细胞,血管,心室和腔室的整个心脏,”TAU材料科学与工程系分子细胞生物学和生物技术学院的Tal Dvir教授说。纳米科学与纳米技术中心和佐罗尔再生生物技术中心领导了该研究的分析。


心脏病是美国每个男性和女孩死亡的主要原因。心脏移植目前是患有终末期心力衰竭的患者可以获得的唯一补救措施。鉴于心脏捐献者的严重缺乏,必须开发新的方法来再生患病的心脏。


“这颗心由人体细胞和患者特异性生物材料制成。在我们的工艺过程中,这些材料可作为生物材料,由糖和蛋白质制成的物质,可用于复杂组织模型的3D打印,”Dvir教授说。“过去人们已经设法对心脏结构进行三维打印,但不能用细胞或血管进行三维打印。我们的研究结果证明了我们在未来设计个性化组织和器官的方法的潜力。”


该研究的研究由TAU生命科学学院的Dvir教授,Assaf Shapira博士和Dvir教授实验室的博士学者Nadav Moor共同进行。


“在这个阶段,我们的3D心脏很小,只有兔子心脏的大小,”Dvir教授解释道。“但更大的人类心灵需要相同的技术。”


为了分析,从患者身上取出脂肪组织的活组织检查。然后分离组织的移动和细胞供应。虽然细胞已被重新编程以发育成多能干细胞,但细胞外基质(ECM)是一种类似于胶原蛋白和糖蛋白的细胞外大分子的三维群落,已被加工成个性化的水凝胶,用作印刷“墨水”。


在与水凝胶结合后,细胞已经有效地分化成心脏或内皮细胞,从而产生患有血管的患者特异性,免疫相容的心脏贴片,随后是整个心脏。


根据Dvir教授的说法,使用“原生”患者特异性用品对于有效地设计组织和器官至关重要。


“工程材料的生物相容性对于消除植入物排斥的风险至关重要,这会危及这种治疗的成功,”Dvir教授说。“理想情况下,生物材料应该具有与患者自身组织相同的生化,机械和地形特征。在这里,我们可以报告一种简单的方法来处理3D打印的厚,血管化和可灌注的心脏组织,这些组织完全匹配免疫,细胞,生化和患者的解剖学特征。“


Dvir教授说,研究人员实际上正在计划在实验室中培养印刷的心脏并“教他们像心一样”。然后他们计划将3D打印的心脏移植到动物时尚中。


“我们需要进一步开发印刷心脏,”他总结道。“细胞必须输入泵送能力;它们目前会收缩,但我们希望它们能够集体工作。我们希望我们能够成功并展示我们方法的功效和实用性。


“也许,十年后,世界上最好的医院将会有器官打印机,这些程序将定期进行。”


标签:健康生活医学研究精神健康健身健康自然科学
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