日前,日本九州大學(xué)的科學(xué)家將生物3D打印肝組織植入大鼠體內,標志著(zhù)人類(lèi)可植入3D打印肝組織發(fā)展的正確方向。該技術(shù)不是使用像支架這樣的結構來(lái)嵌入肝臟細胞,研究人員選擇了基于針頭的方法。
近日,日本九州大學(xué)的科學(xué)家展示了將其生物3D打印肝組織植入大鼠體內的能力。該突破標志著(zhù)人類(lèi)可植入3D打印肝組織發(fā)展的正確方向。
根據在科學(xué)報告雜志上發(fā)表的研究項目表明,基于細胞的療法可能是治療肝臟疾病的原位移植的可行替代方法。換句話(huà)說(shuō),研究人員已經(jīng)表明,不是移植一個(gè)全新的器官,生物3D打印組織貼片可以用于治療患者的原生肝臟。
正在由其他學(xué)術(shù)團體和醫療公司進(jìn)行探索的這一調查研究基本上是尋找長(cháng)期肝移植等候名單的解決方案,以及來(lái)自原位器官移植的并發(fā)癥。
正如九州大學(xué)研究人員在研究中解釋的那樣,“體外產(chǎn)生的肝芽的新型移植可能具有治療潛力。”該研究還顯示了離體生長(cháng)肝芽的方法。
更具體地說(shuō),研究人員提出了一種新方法,通過(guò)該方法在體內(活體內)生長(cháng)與肝組織貼片相似的肝芽。也許最值得注意的是,創(chuàng )新的生物3D打印過(guò)程首先用于構建肝組織芽。
“這項研究顯示了一種通過(guò)使用生物3D打印機融合數百個(gè)肝芽狀球體來(lái)快速制造可擴展的肝樣組織的方法。使用針陣系統來(lái)固定3D組織的形狀的系統使得研究員能夠制造精巧的幾何形狀,并在3D打印后立即執行培養循環(huán),從而避免了離體缺血環(huán)境。”
讓我們更詳細地看一下這個(gè)新穎的過(guò)程,其不是使用像支架這樣的結構來(lái)嵌入肝臟細胞,這是一種常見(jiàn)的生物打印技術(shù)——研究人員選擇了基于針頭的方法。
該方法包括使用生物3D打印噴嘴將肝細胞(或球狀體)沉積(或串)到針陣列上。通過(guò)重復這個(gè)過(guò)程,生物打印機在預先設計的3D模型的基礎上有效地在針上構建了3D結構。
一旦獲得了3D結構,球體就會(huì )融合在一起,并可以從針陣列中移除,從而產(chǎn)生無(wú)支架的生物打印結構。僅僅幾天之后,生物3D打印結構在培養物中生長(cháng),形成固體生物打印組織形式。
也許最令人印象深刻的是,研究人員能夠將生物打印的肝組織芽成功地植入大鼠肝臟。在測試了這個(gè)過(guò)程的許多不同方法后,研究人員終于在移植測試后7天發(fā)現了一種生物3D打印組織樣品,并開(kāi)始移植到大鼠肝臟。
研究人員說(shuō):“總而言之,我們的移植方法有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn):它不涉及任何血管阻塞,移植物和受體肝實(shí)質(zhì)之間直接連接的存在將有助于移植物生長(cháng)。”
生物打印方法的一部分提供了能夠在復雜結構中生產(chǎn)3D組織樣品的好處,以及創(chuàng )建一種無(wú)固定支撐的形狀,使3D打印后立即執行培養循環(huán),從而避免離體缺血環(huán)境,支持可擴展組織的生物制造。