發(fā)布日期：2017-04-20
近日，發(fā)表在國際雜志Circulation Research上的一篇研究報告中，來自明尼蘇達大學等機構的研究人員通過研究開發(fā)出了一種具有革命性的3D生物打印補丁，其能夠幫助修復心臟病發(fā)作后患者的出現(xiàn)疤痕的心臟組織，該研究對于后效治療心臟病發(fā)作患者機體的組織損傷非常關鍵。
據(jù)美國心臟協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，心臟病是引發(fā)美國人死亡的頭號兇手，其每年會引發(fā)超過36萬人死亡；在心臟病發(fā)作期間，患者機體的血流往往不會泵入到心臟肌肉中，從而就會引發(fā)心臟細胞死亡；我們的機體無法替換掉這些心肌細胞，因此機體的心臟中就會形成疤痕組織，從而就會使得患者處于心臟功能受損以及未來暴發(fā)心力衰竭的風險之中。
這項研究中，研究人員利用基于激光的3D生物打印技術將衍生自成體心臟細胞的干細胞摻入到了一種特殊支架中，這種干細胞就能夠在特殊支架生長，并且在實驗室的培養(yǎng)皿中還可以實現(xiàn)同步跳動。當將細胞補丁置于模仿心臟病發(fā)作的小鼠模型機體中時，研究者發(fā)現(xiàn)在接下來四周時間里小鼠機體的心臟功能發(fā)生了明顯的增加，由于這種補丁是由心臟中土生土長的結構蛋白和細胞組成，其會轉(zhuǎn)變成為心臟中的一部分并且被機體所吸收，這樣就可以讓患者免于手術了。
研究者Brenda Ogle說道，這是治療心臟病的一項巨大突破，未來我們或許應該擴展到對大型動物的心臟進行修復，比如人類。這項研究不同于此前研究的一點就在于研究者能夠根據(jù)原始心臟組織的數(shù)字三維結構蛋白開發(fā)出這種補丁，這種數(shù)字模型能夠通過3D打印技術制造出心臟天然的物理結構，未來或有望對衍生自干細胞的心臟細胞類型進行整合，僅利用3D打印技術，研究人員就能夠達到一微米的分辨率來模擬原始心臟組織的結構。
研究者非常驚訝這種3D補丁能夠讓心臟組織具有復雜性，他們也能夠觀察到支架中排列整齊的細胞，以及跨越補丁結構的持續(xù)電信號波。最后Ogle說道，下一步他們還將通過更為深入的研究來開發(fā)在豬心臟中進行檢測的大型補丁，而豬的心臟和人類心臟在尺寸上非常相似。
來源：生物谷
