在一項突破性的新研究中，明尼蘇達大學的研究人員在實驗室中3D列印出一個釐米級的人體心臟泵。這一發現具有重大意義，可能拯救美國每年60多萬人因為心臟病死亡的人。這項研究已經作為封面文章發表在美國心臟協會的刊物《循環研究》上。
過去，研究人員曾嘗試過用多能幹細胞3D列印處心肌細胞。他們將幹細胞重新編程為心肌細胞，然後使用專門的3D機，將其在一個被稱為細胞外基質的三維結構中列印出來。但問題是，至今沒有實驗能無法達到心肌細胞真正發揮功能的臨界細胞密度。
而在這次的新研究中，明尼蘇達大學的研究人員修改了過程，成功實現了實驗目標。
研究團隊一開始也採用傳統的方式3D列印心肌細胞，不出意料遭到了失敗。為此，他們優化了由細胞外基質蛋白製成的專用墨水，將墨水與人類幹細胞結合，並使用ink plus細胞對腔結構進行3D列印。首先將幹細胞在結構中擴展到高密度，然後再將其分化為心肌細胞。」
這個團隊實現了人類有史以來首次在不到1個月時間內實現高細胞密度，使細胞能夠像人類心臟一樣一起跳動。
研究人員稱，這是心臟研究的一個重要進展，它顯示了以一種細胞可以組織起來並正常工作的方式來3D列印心肌細胞的方法。這些細胞是相鄰分化的，然後再向心肌細胞分化，這更像是幹細胞在體內的生長方式。
在心肌細胞之前，3D列印已經可以製造其他的許多器官了。比如說今年2月，加拿大的一組研究人員使用使用一種以纖維蛋白為基礎的生物墨水，與間充質基質細胞(MSCs)一起注入皮膚創口，再用一種自己設計的手持3D印表機，可以直接在傷口上「列印」新的皮膚細胞來治療嚴重的燒傷。
之後的6月，中國四川大學研究團隊成功老鼠身上3D列印出人耳。
他們將由水凝膠顆粒和軟骨細胞組成的「生物墨水」注射到老鼠的背部，然後在墨水上投射出耳朵形狀的近紅外光。光使水凝膠顆粒粘在一起，層層發展成耳狀結構。在接下來的1個月裡，軟骨細胞在水凝膠結構的周圍生長，最終形成類似於真正的人類耳朵的軟骨結構。
研究人員認為這種非手術3D列印技術也有可能用於修復鼻子、手指、腳趾或肘部受損的軟骨。他們當時也提到，希望最終能夠採用這種技術來修復其他受損的器官，比如心臟或肺，但這存在挑戰性，因為心臟和肺包含多種類型的細胞，在身體深處，不斷收縮和放鬆。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
本文來自： 前瞻網