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2020-06-23 11:36

3D生物打印为科学家们带来希望,“未来人类将培育出所有人体器官。”吉尔伯特所的预言能否成为现实?


戴建武认为,这一切并不遥远。“几千年来,中枢神经系统一直被认为不能再生,而再生医学带来了再生的希望,使我们有理由相信,人体所有的器官组织都可以再生。”戴建武说,再生医学有利于引导组织再生,以修复因老化、生病、受损造成的不健康组织或器官。如今,再生医学正在为其他组织器官,如心脏、肝脏等提供损伤修复方面的可行性治疗策略。不久的将来,人们或许可以在体外完成器官“制造”,用以替代人体缺损的组织器官。


对此,国际上目前认为可行的途径有两条:通过生物反应器进行器官组织的体外培养,以及通过3D生物打印来制造功能器官及组织。


2008年6月,一名30岁的西班牙患者在相关医疗管理部门许可下,接受了世界首例自体干细胞培育的人工气管移植手术,短期内恢复状况良好。目前,这项研究仍在进行中,虽然存在很多质疑,但很多科学家认可和采用了这一思路——利用干细胞及支架材料在生物反应器中进行器官组织构建。然而,要让体外制造的组织器官具有功能,需要解决使干细胞在支架上定植并定向分化为适合的功能细胞等一系列非常棘手的问题。


随着3D打印技术不断发展普及,科学家开拓出了另一条更有希望进行体外器官构建的途径——3D生物打印。




3D生物打印的基本思路是:将器官进行全细胞分析后建模,通过将合适的生物功能性材料与细胞混合,进行3D逐层打印,使细胞精确定位,最终打印出具有功能的组织器官,再进行移植。目前,这项研究刚刚起步,如何找到既可以快速固化成型,又能符合组织器官相应的力学强度,还能与细胞良好相容的生物材料等,都是科学家亟待解决的问题。


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