3D生物打印应用于人造器官移植再获突破

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研究人员在新一期的英国《自然生物技术》杂志上报道说，新开发的3d生物打印系统打印的人工耳朵、骨骼和肌肉组织在移植到动物体内后可以保持活性。这项技术将来成熟时，可能会解决人工器官移植的问题。

据新华社2月17日报道，目前3d生物打印技术打印的器官组织通常非常不稳定，结构过于脆弱，不能用于外科移植；此外，由于这些成品缺乏血管结构且体积小，即使移植，器官也不容易获得氧气和营养，难以存活。

为了解决上述问题，美国维克菲尔德大学再生医学学院的研究团队改进了现有的三维生物打印技术，并开发了“组织和器官集成打印系统”(itop)。这种新开发的3d生物打印系统可以将含有活性人或动物细胞的水基凝胶与作为打印材料的生物可降解聚合材料相结合，这有助于人工器官形成稳定的结构。

这个系统还可以打印许多类似人造器官中血管的微小通道。器官组织移植到动物体内后，可以通过这些通道获得氧气和营养，这是保证器官移植后存活的关键。一段时间后，人造器官中的血管会逐渐生长，取代微通道。

为了验证这一效果，研究人员将印刷的人工耳朵、肌肉纤维和颚骨移植到小鼠体内。一段时间后，这些人造器官和组织成功存活下来，并生长出血管和神经等结构。

该报告的作者之一、韦克斯森林大学再生医学学院的学者安东尼·阿塔拉(Anthony attalla)说，将这两种材料和组织结构中的微小通道结合起来的印刷过程，为人工器官中细胞的存活和组织的生长提供了一个合适的环境。

itop的另一个优点是它可以通过计算机断层扫描和磁共振成像为病人“定制”移植的器官和组织。例如，患者需要接受耳朵移植，并且该系统可以根据成像数据打印用于移植的合适尺寸的人工耳朵。

研究人员表示，他们在实验中使用了人类细胞和兔子、老鼠等动物的细胞来打印人造器官和组织，并取得了良好的效果。目前，这项技术仍处于早期实验阶段，需要进一步完善，以便将来能够用患者细胞打印出可用于外科移植的人工器官。