3D打印器官很早就听过了,但是也限于实验室内的打印,没有运用到临床应用。
不过日前,美国教授Anthony Atala(安东尼·阿塔拉)领导的研究小组日前在《自然-生物技术》杂志上发表论文,提出了一个新的3D生物打印系统Integrated Tissue-Organ Printing System,(英文缩写ITOP),命名为“器官与组织集成打印系统”。
目的是“即插即用”(听起来比较骇人)
ITOP 和传统3D打印工作方式相同,通过不断一层一层的增加材料,最终构造出来。不同于大多数传统3D打印机使用塑料,树脂,金属或者陶瓷等材料。ITOP 使用的特殊的生物材料必须接近活组织和生物可降解材料,使人体不产生排异反应。
3D生物打印以前就已经出现过,但是此前的技术并不支持打印出符合人体尺寸和存活时间的组织或器官。因为涉及到血管组织,没有血管的养分供应可许多打印出来的组织缺乏血管,没有供血很快就会死亡。
为解决这个问题,阿塔拉团队通过使用聚合物材料。
ITOP通过使用了聚己内酯,改变结构的形状为血管腾出了位置。再者就是利用水凝胶在打印过程中帮助细胞保持其形状,并且研究人员还放置微通道进入设计,允许养分和氧气被传递到细胞中,在体内新的循环网络还未构建起时保证细胞的存活。
更重要的是当细胞稳定下来,这些材料最终会降解和代谢。
阿塔拉小组研究了十年解开这些难题,也就完成了“ITOP”的生物打印设计。
阿塔拉团队就曾在老鼠体内移植3D打印组织,数月后该组织生长出了血管。为未来移植人体迈出了一大步。