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探秘3D打印器官技术:模仿人体形成器官的过程_0

未知 2019-06-06 14:11

  人造器官最大的问题在于创造血管化结构。下图是心脏静脉、动脉的铸模,我们可以看出它的结构有多复杂。事实上所有的器官都有复杂的血管网路,这让人造器官很难成为现实,但现在似乎出现了能够解决这个问题的技术。

  2012年出现了用糖分子作为墨水,并3D打印出人造血管。沿用了这个技术AliKhademhosseini先用琼脂打印出管状结构,并放置于硅水凝胶内,最后再用血管细胞填充管子。他们在LabonaChip发布了文章,称这个方法能够突破人体器官复杂的血管网路。

  所有的主要器官都由三个要素组成。第一是输送血液的动脉结构,第二是放出血液的静脉结构。第三是决定器官功能的灌装组织,举例来说,肾脏是个搜集尿液的袋子、肝脏的外管是肝脏功能的主体、大脑内的的管状组织将使脊髓液能够流动。

  这三大系统不只是器官的要素,它就是器官本身。所以搞清楚这些管子是怎么分布的,是解决3D打印器官的首要任务。Khademhosseini通过生物3D打印技术结合模板打印出管状结构,并通过光感生物蛋白让整个系统开始运作。具体的机理太过复杂,笔者也看不懂。

  该方法模仿了人体制造血管的方法。几个细胞集合在一起形成腔体,该腔体内部只有液体。这些腔体互相靠近,最后连接成为连续的管状空间,在这个过程中被包袱的细胞就会变成血液细胞。

  从目前的进度来看,学者们还在研究怎么样创造出腔体结构,并用人体等级的压强打入液体。人体内也经常发生这个过程,它会用干细胞重组血管脆弱的部分。虽然还有很多工作要做,但如果这个方法能够成功,我们就能够拥有更加完美的3D打印人造器官。

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