前几日,再生医学网小编为您推送一条关于
3D打印技术的重磅新闻:
以色列科学家“首次”用人体组织3D打印出人类心脏(点击可查看原文)。该新闻一出,便获得了社会的广泛关注,这不仅是3D打印领域的重大突破,更是医学领域的重要里程碑。虽然这个人造心脏比真实的人类心脏小100倍,只是一个微缩原型,但这却是人类“首次成功设计并打印出一个具有细胞、血管、心室和心房的心脏”。3D打印技术的不断进步为医学领域带来了更多的可能,下面再生医学网小编就为大家盘点下3D打印在医学领域的两大进展。
1、3D技术+医疗=变革与奇迹
在一般的印象中,3D打印更多用于制造业,通过3D打印机短时间内轻松复制出复杂的外型,被称为将带来制造业革命的技术。当然,3D打印也早就被医疗界青眼有加:3D打印在牙科的应用更是早已经风靡全球,在牙科工业造成了革命性的影响。应用最广泛的可能是骨科,现在已经有很多前沿的医院能够做到通过3D打印模拟各种骨结构进行移植,在各种复杂骨组织结构的医疗应用上也十分具有前景。
比如2014年,荷兰一家医院便3D打印出头盖骨进行移植,挽救了一位22岁的少女;2015年,我国国内也有医生为一名有严重颈椎病的患者量身制作了3D打印的椎间融合器,进而一次完成连续两个节段颈椎前路手术,成功治疗了一位险些高位截瘫的老人。
以上的3D打印材料可能更接近结构的模拟,那么,如果我们再进一步,结合3D打印技术+活的干细胞呢?如果我们除了模仿结构,还能复制出生命力呢?就目前的研究发展轨迹来看,3D打印+干细胞的组合,可以堪称是“器官打印机”了。
2、3D技术+干细胞=器官打印机
干细胞是什么?在3D打印世界,小编更愿意将干细胞形容为“人体细胞打印机”、“人体组织打印机”或者是“人体器官打印机”。干细胞可以分化成人体的各种细胞,组成人体的各种组织、器官……在生物3D打印技术中,它被作为“生物墨汁”,通过一系列技术引导,在生物支架上生长出成我们需要的组织器官。
脑洞大开的科学家们,利用3D打印技术,通过干细胞制成的“生物墨水”,来构架具有生命力的“人体生物结构”,这成为干细胞科技发展的一个令人心驰神往的重要应用方向——3D打印器官。
当我们拥有“器官打印机”以后,会发生什么?
试想用你自己的细胞定制出各种你自己的器官的复制体,那么这些器官可能用于药物试验,看看哪些药物或治疗方式组合针对我们自己最为有效;这些器官也可能直接用于器官移植,人们将不必再苦苦等待器官捐献,身上的器官如“老旧零件”一般可以被更换…
这一切并不是天方夜谈,这次的3D打印心脏就是一个佐证:我们离利用干细胞技术实现3D打印器官已经并没有那么遥远了。
世界各地,包括中国在内,关于器官与组织的3D打印研究也在不断地突破与进展之中:
2016年,四川华西医院将干细胞打印的3D血管成功植入了恒河猴的体内,这个新闻曾轰动一时。科研人员将间充质干细胞制成3D打印墨汁,构建出具有生物活性的人工血管,并置换了恒河猴体内的一段腹部主动脉——这可能会是全球十多亿心血管疾病患者的福音。
2017年,韩国的科研人员用3D打印技术制造出骨细胞支架,并在支架上种植干细胞,让干细胞最终形成骨髓。
2018年,爱丁堡大学的科学家结合干细胞技术与3D打印技术,成功培育出了人源3D肝脏组织。
2018年,英国的研究人员成功利用人体干细胞、胶原蛋白和海藻酸首次3D打印出角膜。给眼部疾病患者带来光明的希望。
2018年6月,广州医科大学附属第三医院开启再生医学与3D打印技术转化研究中心在骨修复方向的专门探索,有望利用病人自体干细胞进行分化,形成完全由病人自体细胞和可降解材料组成的各种组织或器官。
3D打印技术和
干细胞疗法分别是21世纪最受瞩目的两项新技术,将两者完美的结合,更是大大推动了医学技术的革新,为人类的诸多疾病提供突破点,为组织器官临床与重建提供新思路。3D打印技术不仅解决了医学领域器官短缺的问题,更是为推动医学发展做出重要贡献。