當外科醫生在2011年的一次TED會議上首次將其舉起時,一種3D打印腎臟的模型引起了狂熱的掌聲。但是,使用3D打印技術創建替換的人腎臟的夢想仍然存在數年之久,即使該技術能夠崛起“生物印刷”的崛起,旨在建立適合移植的器官。
腎臟代表了當前有12萬名美國患者等待器官捐贈的美國患者中的人體器官。研究人員希望那樣新一代的3D打印機可以使用活的人細胞來構建替換器官一層逐層 - 尤其是肝臟,心臟和腎臟等器官。
“這些是迄今為止最複雜的,因為您的細胞比任何其他器官都多得多,而且由於功能上很複雜的細胞。” Winston-Salem的Wake Forest再生醫學研究所主任Tony Atala說。
阿塔拉(Atala)幫助開創了在器官形狀中建造人造腳手架並在實驗室中用活細胞播種的想法。這使他的團隊能夠在1999年創建並植入了七名年輕志願者的組織,並在3D打印的幫助下,將自己的目光投向了更具挑戰性的任務,即在3D打印的幫助下建立更複雜的器官,例如他在2011年與TED群體的3D印刷模型一起展示的過程。7在醫學中3D打印的很酷用途這是給出的
但是,圍繞未來派生物印刷的觀念的炒作可能會產生誤導。新聞頭條錯誤地報導說,阿塔拉(Atala)在2011年的泰德(Ted)舞台上舉起了一個真正的活腎臟。今年,呼吸新聞報導還誇大了杭州戴安茲電子科學和技術大學中國團隊的工作,該大學的工作用3D打印了3D印刷的微型腎臟形狀。
肯塔基州路易斯維爾心血管創新研究所的執行兼科學總監斯圖爾特·威廉姆斯(Stuart Williams)說:“他們印刷了它的形狀,但還沒有在單個細胞的水平上進行印刷。3D打印。 ”
威廉姆斯解釋說,即使是最好的下一代3D打印機也無法在足夠小的尺度上打印人體組織以匹配人類器官的現實複雜性。類似的問題也阻止了3D打印建立保持全尺寸器官健康所需的小血管網絡。
腎臟是3D打印的一個特殊挑戰,因為它具有詳細的微小結構,可從血液中過濾掉廢物化學物質並將廢物轉化為尿液。生物印刷研究人員希望利用從患者中提取的干細胞的自組織趨勢,以填充缺失的細節並將全尺寸器官編織在一起。
總部位於聖地亞哥的初創公司Organovo的首席執行官Keith Murphy表示:“僅憑3D打印就很難獲得全尺寸的腎臟,而不會培養生物學活動並鼓勵[器官]成長為最終形式。”
研究人員說,像其他3D打印的替換器官一樣,3D打印的腎臟在未來10或15年內可能不會成為現實。但是他們計劃使用簡化的3D打印器官的微型版本創建的是用於藥物測試的豚鼠,這一想法可以幫助科學家比動物測試更有效,更有效地發現適合人類的藥物。
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