每天都有18個人在等待器官移植的過程中死去。血管打印領域的突破,實現了打印器官的新方法。
今年早些時候,哈佛大學的一個團隊解決了人造人體器官開發中最大的問題之一。該團隊使用3D打印機生成包含未成熟血管的人體組織。在這一成功的鼓舞下,研究人員現在已經開始了一個大規模的項目,旨在生成一個功能齊全的打印腎臟。
詹妮弗·劉易斯是哈佛大學生物工程教授。她在《麻省理工科技評論》舉辦的世界新興技術峰會上發言時說,制造功能齊全的人體器官這一最終目標“確實是一項長期而艱巨的任務”。
然而,她補充說,她的團隊在創建一個不成熟的腎內結構(這種結構被稱為腎單位)方面取得了很大進展。這些人造腎單位將會藥物公司能快速篩選潛力藥物這也可能有助于科學家更好地了解腎臟。
為了制造具有血管的組織,劉易斯的團隊發明了新的3D打印墨水和噴嘴,使其能夠精確打印多種材料。例如,這可以打印出各種細胞和有助于連接細胞的材料。
其中一種墨水允許團隊在研究人員覆蓋有血管細胞的組織中創建隧道。劉易斯說,他的團隊正在用同樣的方法在腎臟中制造一個有助于過濾血液的管狀結構。
劉易斯說,該團隊選擇專注于腎臟,因為腎臟占器官移植需求的80%,也因為大量患者在接受替換腎臟之前死亡。
其他研究團隊多年來一直在打印細胞切片——細胞切片將會長成功能性組織。但這些努力僅限于制作薄片;任何比半毫米厚的東西都意味著營養物質無法進入最里面的細胞,廢物無法清空。為了使薄片更厚,最終生成完整的器官,研究人員需要設計和規劃血管網絡。
劉易斯說,還有很多工作要做,包括整合不同類型的細胞來生成功能性腎單位。制造完整的器官也將取決于制造更復雜的形狀和結構。比如在腎臟中,你需要制造可以分支成小血管的血管——包括極其精細的毛細血管,這大概是現有所有打印技術都無法做到的。