據(jù)科技部網(wǎng)站消息，近日，由美國萊斯大學和華盛頓大學的科學家通過創(chuàng)新性的生物3D打印組織技術，使構(gòu)造血管網(wǎng)絡，模仿人體對血液，空氣，淋巴液和其他重要液體的自然通道成為可能。該成果被Science雜志作為封面發(fā)表。


據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示， 目前全球患者對器官的需求量已經(jīng)大大超過供給量。僅中國每年就約有三十萬患者等待器官移植，而器官捐獻者卻還很少。

然而，即便是有幸匹配到器官，接受捐贈器官的人依舊面臨著終身服用免疫抑制劑藥物以防止出現(xiàn)器官排異反應的窘境。

理論上，生物打印可以從患者自己的細胞中打印代替器官以避免出現(xiàn)排異反應。但生產(chǎn)功能性組織替代品的最大障礙之一就是無法打印出復雜的血管系統(tǒng)，而密集的組織需要這些血管系統(tǒng)提供營養(yǎng)。

另一方面，脊椎動物的循環(huán)系統(tǒng)和肺系統(tǒng)包含獨立的通道網(wǎng)絡，這些通道交織在一起但彼此不連通。因此，在細胞組織材料中重建這種結(jié)構(gòu)一直是一項重大挑戰(zhàn)。甚至創(chuàng)造單個脈管系統(tǒng)都非常困難。

據(jù)介紹，美國科學家通過創(chuàng)新性的生物3D打印組織技術，將天然與合成食品染料作為光吸收劑，使其能夠立體光刻生產(chǎn)含有復雜和功能性血管結(jié)構(gòu)的水凝膠。用這種方法，研究者展示了用于流體混合器，瓣膜，血管間運輸，營養(yǎng)物遞送和宿主植入的功能性血管拓撲結(jié)構(gòu)。

該研究展示了在幾分鐘內(nèi)生產(chǎn)的單片透明水凝膠，包括有效的血管內(nèi)3D流體混合器和功能性二尖瓣。也進一步闡述了來自空間填充的糾纏血管網(wǎng)絡，并探討了人體紅細胞的氧合和流動。此外，他們在慢性肝損傷的嚙齒動物模型中植入結(jié)構(gòu)化可生物降解水凝膠載體，顯示出這種材料強大的轉(zhuǎn)化應用潛力。

另據(jù)新華網(wǎng)，論文作者之一、美國華盛頓大學生物工程助理教授凱莉·史蒂文斯說，肝臟的功能有500種之多，這樣的復雜性意味著目前尚沒有人造物可以替代，但未來的生物打印器官有望實現(xiàn)這一目標。預計生物打印在二十年內(nèi)將成為醫(yī)學的重要組成部分。

這意味著，未來，以3D打印技術復制出人類器官內(nèi)復雜的組織及血管系統(tǒng)，將推動人造內(nèi)臟技術的發(fā)展，或?qū)榛颊呷计鹕南Ｍ?br />