Paul Sparks
0 
3375
1031
Det har fire kamre, blodkar, og det slår - slags.
I en første har forskere 3D trykt et hjerte ved hjælp af menneskeligt væv. Selvom hjertet er meget mindre end et menneskes (det er kun størrelsen på en kanins), og der er stadig en lang vej at gå, indtil det fungerer som et normalt hjerte, kan eksperimentets bevis-koncept til sidst føre til personaliserede organer eller væv der kunne bruges i den menneskelige krop, ifølge en undersøgelse offentliggjort mandag (15. april) i tidsskriftet Advanced Science.
For at udskrive hjertet begyndte forskere ved Tel Aviv University i Israel med at tage en lille prøve af fedtvæv fra en patient. I laboratoriet adskilte de dette væv i dets komponentceller og strukturen, som cellerne sidder på, kaldet den ekstracellulære matrix. [7 seje anvendelser af 3D-udskrivning i medicin]
Ved hjælp af genteknologi finjusterede forskerne derefter de forskellige komponenter, omprogrammerede nogle af cellerne til at blive hjertemuskelceller eller cardiomyocytter, og nogle til at blive celler, der genererer blodkar.
Forskerne indlæste derefter disse celler - der tjente som "bioinks" - i printeren, som var blevet programmeret til at udskrive et hjerte, baseret på CT-scanninger taget fra patienten og en kunstners skildring af et hjerte. Printeren tog mellem 3 og 4 timer at udskrive det lille hjerte med basale blodkar. Forskerne inkuberede derefter hjertet og fodrede det med ilt og næringsstoffer. Inden for et par dage begyndte cellerne spontant at slå.
Men denne juling var ikke helt som hvad et sundt menneskeligt hjerte ville gøre. "Vi har brug for, at cellerne skal slå synkront, ikke bare individuelt," sagde studieforfatter Assaf Shapira, laboratoriesjef i laboratoriet for vævsteknologi og regenerativ medicin ved Tel Aviv University. For at hjertet skal pumpe blod effektivt gennem kroppen, er det nødvendigt, at cellerne slår sammen - noget som det 3D-trykte hjerte ikke har gjort endnu. ”Lige nu arbejder vi på at modne vævet,” sagde Shapira.
Til sidst kan et personaliseret 3D-trykt hjerte muligvis lette manglen på transplantationsorganer, der er tilgængelige for patienter, og kunne også omgå nogle af de risici, der er forbundet med at transplantere en anden persons organ - nemlig at kroppens immunsystem kan afvise disse fremmede væv, fortalte Shapira .
Camila Hochman Mendez, assisterende direktør for organ-, reparations- og regenereringslaboratorier ved Texas Heart Institute, som ikke var en del af undersøgelsen, sagde, at de nye fund er "virkelig innovative og bevæger marken fremad" ved at demonstrere, at noget mere komplekst end en enkelt hjertevæg kan udskrives. Men resultaterne "viser også alle forhindringer, som feltet stadig står over for," tilføjede hun.
For at udskrive et fuldt fungerende hjerte i fuld størrelse, skulle forskerne udskrive et organ med højere opløsning - et med meget mere vaskulatur, der kunne transportere ilt og næringsstoffer gennem det,Hochman Mendez fortalte. Men at gøre dette ville kræve måneders udskrivning - en tidsperiode, hvor cellerne ikke ville overleve.
Forskerne understregede, at det lille hjerte stadig er et "proof-of-concept", men at de håber at finde ud af en måde at skabe mere tæt vaskulatur i fremtiden.
"Selvfølgelig, hvis vi bliver nødt til at fremstille et større hjerte, ville det være dyrt, det ville tage meget mere tid at udskrive, og meget mere materiale ville være nødvendigt at udvindes fra patienten," sagde Shapira.
Der er faktisk stadig meget mere forskning, der er brug for, før det bliver almindeligt at blot trykke "print" på 3D-printeren på lægekontoret.
- De 10 underligste ting oprettet af 3D-udskrivning
- 7 fødevarer dit hjerte vil hader
- 15 mærkelige ting, der kan 3D-trykt
Oprindeligt offentliggjort den .