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2024-11-21 00:00:00閱讀時長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)胞個性化水凝膠新藥開發(fā)加拿大麥克馬斯特大學(xué)

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

歡迎來到另一期冷融合視頻。也許你認(rèn)識某個需要器官移植的人。找到合適的捐贈者并不容易，而且過程也不快。在時間至關(guān)重要的情況下，等待可能是痛苦的。如果你幸運(yùn)的話，才能獲得一個捐贈的器官。然而，這種情況可能很快就會成為過去。研究人員剛剛通過3D打印技術(shù)，使用真實的人類細(xì)胞成功制造了一顆心臟。這是向未來按需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。您正在觀看的是冷融合電視臺。

自19世紀(jì)以來，科學(xué)家們通過在玻璃培養(yǎng)皿中培養(yǎng)細(xì)胞來開發(fā)疫苗和藥物。這在過去的幾個世紀(jì)中極大地推動了生物科學(xué)的發(fā)展。近年來，隨著3D打印技術(shù)的出現(xiàn)，二維培養(yǎng)皿已經(jīng)升級到了另一個維度。一場革命已經(jīng)開始，旨在開發(fā)用于移植的實驗室培育器官。

以色列特拉維夫大學(xué)的研究人員剛剛成功3D打印了一顆由真實人類細(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現(xiàn)過。這項在實驗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，制造心臟的細(xì)胞來自捐贈者的脂肪組織，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，與傳統(tǒng)器官移植相比，這一技術(shù)仍有許多優(yōu)勢值得樂觀。通常情況下，在器官移植中，身體可能會排斥新器官。這是因為免疫系統(tǒng)會感知到器官細(xì)胞中的抗原，這些抗原與身體其他細(xì)胞不匹配。對于腎臟移植，約有25%的患者在移植后的第一年內(nèi)會出現(xiàn)嚴(yán)重的排斥反應(yīng)，而對于心臟移植，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，可以通過取樣患者的細(xì)胞并使用其自身的細(xì)胞制成的個性化水凝膠來打印3D器官，從而解決排斥問題。

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實現(xiàn)這一目標(biāo)。這顆心臟能夠以每分鐘80次的頻率推動和拉動水流通過復(fù)雜的腔室，但只能連續(xù)跳動3000次，大約半小時。這顆蘇黎世心臟的泵流速為每分鐘2.2升，約為人類心臟的兩到三倍。雖然還遠(yuǎn)未達(dá)到維持人類生命所需的水平，但作為一個復(fù)制品，表現(xiàn)還算不錯。

除了用于制造替代器官外，3D打印技術(shù)還被用于開發(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，會怎么樣？通過使用3D打印技術(shù)在實驗室中構(gòu)建腫瘤，研究人員正試圖實現(xiàn)這一點(diǎn)。加拿大麥克馬斯特大學(xué)的一個團(tuán)隊開發(fā)了一種快速磁性3D生物打印系統(tǒng)，可以在短短六小時內(nèi)構(gòu)建一個癌癥腫瘤的復(fù)制品。然后，他們將測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)過實驗室測試后，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。

因此，最近3D打印出一顆由真實人類細(xì)胞制成的心臟預(yù)示著一個未來，屆時按需器官將不再需要等待名單。據(jù)一些估計，這一現(xiàn)實可能在不到十年內(nèi)實現(xiàn)。所有這些都引發(fā)了一些關(guān)于人類生命的有趣問題。如果我們能夠輕松更換身體部位，我們能延長壽命多長時間？大多數(shù)人愿意這樣做嗎？新心臟的價格是多少？每個人都能負(fù)擔(dān)得起嗎？最初，這種技術(shù)可能只能富人使用，但隨著時間的推移，價格可能會大幅下降，使技術(shù)變得廉價且常規(guī)化。那么接下來呢？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)的未來充滿趣味。隨著我們從制造最好的汽車、手機(jī)和計算機(jī)轉(zhuǎn)向升級我們的身體，或許下一次重大革命將是人體的升級。

你對這樣的未來有什么看法？你認(rèn)為它能防止早逝和痛苦嗎？還是覺得這種做法有問題，我們應(yīng)該順其自然？請在評論區(qū)告訴我你的想法，我很想知道你的觀點(diǎn)。這些3D打印技術(shù)的發(fā)展對我來說非常有趣。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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