以色列英語(yǔ)科技

2024-11-21 00:00:00閱讀時(shí)長(zhǎng)4分鐘1614字

3D打印心臟器官移植排斥反應(yīng)以色列特拉維夫大學(xué)人體細(xì)胞個(gè)性化水凝膠新藥開(kāi)發(fā)加拿大麥克馬斯特大學(xué)

以色列研究人員成功3D打印了一顆由真實(shí)人類(lèi)細(xì)胞制成的心臟，這標(biāo)志著未來(lái)器官移植技術(shù)的重大突破。

歡迎來(lái)到另一期冷融合視頻。也許你認(rèn)識(shí)某個(gè)需要器官移植的人。找到合適的捐贈(zèng)者并不容易，而且過(guò)程也不快。在時(shí)間至關(guān)重要的情況下，等待可能是痛苦的。如果你幸運(yùn)的話(huà)，才能獲得一個(gè)捐贈(zèng)的器官。然而，這種情況可能很快就會(huì)成為過(guò)去。研究人員剛剛通過(guò)3D打印技術(shù)，使用真實(shí)的人類(lèi)細(xì)胞成功制造了一顆心臟。這是向未來(lái)按需3D打印器官邁出的重要一步。在這段視頻中，我們將詳細(xì)探討這一進(jìn)展。您正在觀(guān)看的是冷融合電視臺(tái)。

自19世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)家們通過(guò)在玻璃培養(yǎng)皿中培養(yǎng)細(xì)胞來(lái)開(kāi)發(fā)疫苗和藥物。這在過(guò)去的幾個(gè)世紀(jì)中極大地推動(dòng)了生物科學(xué)的發(fā)展。近年來(lái)，隨著3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，二維培養(yǎng)皿已經(jīng)升級(jí)到了另一個(gè)維度。一場(chǎng)革命已經(jīng)開(kāi)始，旨在開(kāi)發(fā)用于移植的實(shí)驗(yàn)室培育器官。

以色列特拉維夫大學(xué)的研究人員剛剛成功3D打印了一顆由真實(shí)人類(lèi)細(xì)胞制成的心臟。此前，這種成就只在使用非有機(jī)材料如硅的情況下實(shí)現(xiàn)過(guò)。這項(xiàng)在實(shí)驗(yàn)室制造器官的潛在突破令人難以置信。以色列研究人員不僅打印了一顆3D心臟，而且還包括肌肉和血管。他們解釋說(shuō)，制造心臟的細(xì)胞來(lái)自捐贈(zèng)者的脂肪組織，這些細(xì)胞隨后被轉(zhuǎn)化為胚胎干細(xì)胞，再分化為心臟的各種細(xì)胞類(lèi)型。這顆心臟很小，大約只有兔子心臟的大小。然而，研究人員首次成功創(chuàng)建了心室和血管，這是前所未有的成就。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人陶德·德維爾教授表示：“這是世界上首次成功設(shè)計(jì)并打印出一顆完整的、包含細(xì)胞、血管、心室和心房的心臟?！?/p>

盡管這些細(xì)胞可以收縮，但它們目前還不具備泵血功能，這是研究人員下一步的目標(biāo)。不過(guò)，與傳統(tǒng)器官移植相比，這一技術(shù)仍有許多優(yōu)勢(shì)值得樂(lè)觀(guān)。通常情況下，在器官移植中，身體可能會(huì)排斥新器官。這是因?yàn)槊庖呦到y(tǒng)會(huì)感知到器官細(xì)胞中的抗原，這些抗原與身體其他細(xì)胞不匹配。對(duì)于腎臟移植，約有25%的患者在移植后的第一年內(nèi)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的排斥反應(yīng)，而對(duì)于心臟移植，這一比例上升到40%。而3D打印的心臟使用人體組織作為生物墨水，可以通過(guò)取樣患者的細(xì)胞并使用其自身的細(xì)胞制成的個(gè)性化水凝膠來(lái)打印3D器官，從而解決排斥問(wèn)題。

這并不是研究人員第一次打印心臟。2017年，瑞士蘇黎世的科學(xué)家們使用3D打印技術(shù)制造了一顆人工心臟，但他們只能使用柔軟的柔性硅材料來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。這顆心臟能夠以每分鐘80次的頻率推動(dòng)和拉動(dòng)水流通過(guò)復(fù)雜的腔室，但只能連續(xù)跳動(dòng)3000次，大約半小時(shí)。這顆蘇黎世心臟的泵流速為每分鐘2.2升，約為人類(lèi)心臟的兩到三倍。雖然還遠(yuǎn)未達(dá)到維持人類(lèi)生命所需的水平，但作為一個(gè)復(fù)制品，表現(xiàn)還算不錯(cuò)。

除了用于制造替代器官外，3D打印技術(shù)還被用于開(kāi)發(fā)新藥。例如，如果醫(yī)生和科學(xué)家能夠根據(jù)您的病情建模并應(yīng)用最適合您情況的治療或藥物，而不是使用通用的A1尺寸藥物，會(huì)怎么樣？通過(guò)使用3D打印技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中構(gòu)建腫瘤，研究人員正試圖實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。加拿大麥克馬斯特大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種快速磁性3D生物打印系統(tǒng)，可以在短短六小時(shí)內(nèi)構(gòu)建一個(gè)癌癥腫瘤的復(fù)制品。然后，他們將測(cè)試不同的藥物和治療方法，調(diào)整劑量和頻率，以確定哪種方法最有效。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試后，患者將接受量身定制的治療方案。這不僅可以減少副作用，更重要的是，可以提高患者的生存機(jī)會(huì)。

因此，最近3D打印出一顆由真實(shí)人類(lèi)細(xì)胞制成的心臟預(yù)示著一個(gè)未來(lái)，屆時(shí)按需器官將不再需要等待名單。據(jù)一些估計(jì)，這一現(xiàn)實(shí)可能在不到十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。所有這些都引發(fā)了一些關(guān)于人類(lèi)生命的有趣問(wèn)題。如果我們能夠輕松更換身體部位，我們能延長(zhǎng)壽命多長(zhǎng)時(shí)間？大多數(shù)人愿意這樣做嗎？新心臟的價(jià)格是多少？每個(gè)人都能負(fù)擔(dān)得起嗎？最初，這種技術(shù)可能只能富人使用，但隨著時(shí)間的推移，價(jià)格可能會(huì)大幅下降，使技術(shù)變得廉價(jià)且常規(guī)化。那么接下來(lái)呢？高效供氧的高容量肺或防心臟病發(fā)作的心臟，這些都能抵抗故障？生物技術(shù)的未來(lái)充滿(mǎn)趣味。隨著我們從制造最好的汽車(chē)、手機(jī)和計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)向升級(jí)我們的身體，或許下一次重大革命將是人體的升級(jí)。

你對(duì)這樣的未來(lái)有什么看法？你認(rèn)為它能防止早逝和痛苦嗎？還是覺(jué)得這種做法有問(wèn)題，我們應(yīng)該順其自然？請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論區(qū)告訴我你的想法，我很想知道你的觀(guān)點(diǎn)。這些3D打印技術(shù)的發(fā)展對(duì)我來(lái)說(shuō)非常有趣。我大學(xué)的畢業(yè)論文是在3D打印技術(shù)爆發(fā)進(jìn)入商業(yè)空間之前完成的，因此看到它在如此短的時(shí)間內(nèi)取得的進(jìn)步和多樣化應(yīng)用讓我感到震撼。

(全文結(jié)束)

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