一直以來(lái)，科學(xué)家們試圖通過(guò)組織工程的方法來(lái)構建人造組織器官。以期解決臨床中受損組織的修復問(wèn)題以及器官移植所面臨的排異、感染、供體短缺等諸多問(wèn)題。當然，除了應用于臨床，人造組織器官更能夠被用于新藥的開(kāi)發(fā)和檢測。
然而，在研究過(guò)程中構建形態(tài)自由和具備極高活力的細胞一直是科學(xué)界未能攻克的難題。近日，由世界頂尖研究型公立大學(xué)——荷蘭烏得勒支大學(xué)醫學(xué)中心和瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院光子應用實(shí)驗室(簡(jiǎn)稱(chēng)LAPD)的研究人員合作研發(fā)的新型光學(xué)打印技術(shù)或許為這些難題帶來(lái)了新的突破。相關(guān)研究結果已發(fā)表在《Advanced Materials》雜志上。
這一新型光學(xué)打印技術(shù)被稱(chēng)為“容量生物打印”。具體來(lái)說(shuō)，研究人員是通過(guò)將激光對準一個(gè)盛滿(mǎn)干細胞水凝膠的旋轉容器來(lái)構建人造組織器官的。他們通過(guò)調整激光射向離心管內的位置來(lái)自由控制水凝膠的凝固，從而控制組織的形態(tài)。開(kāi)始操作后僅數秒內，就可看見(jiàn)懸浮于水凝膠中的一個(gè)三維軟體組織形狀的出現，就像果凍一樣。
在軟體組織形狀的基礎上，研究人員可以通過(guò)添加上皮細胞來(lái)進(jìn)一步形成血管。經(jīng)過(guò)反復試驗，研究人員已經(jīng)能夠構建出適用于臨床的大小形狀類(lèi)似于股骨、半月板和心臟瓣膜的軟體組織。他們甚至可以構建出螺紋狀的復雜組織結構。
與以往的方法相比，這一組織器官構建過(guò)程的優(yōu)勢在于凝固過(guò)程并不會(huì )對干水凝膠中的干細胞造成損害，從而能夠維持細胞活力。該項研究的作者之一LAPD的Damien Loterie研究員補充道: “以往的生物打印是逐層進(jìn)行的，耗時(shí)并且慢。而我們的生物容量打印可以達到自由形態(tài)并能確保細胞活力。”
人體組織器官在很大程度上依賴(lài)于細胞外的復雜結構。研究人員認為使用這項新技術(shù)可以重建這些復雜結構，并且可以很好的在實(shí)驗室內快速批量生產(chǎn)出供臨床需求的組織器官。此外，這些人造組織器官能夠被用于體外新藥的檢測，從而避免了使用動(dòng)物檢測所存在的一些倫理問(wèn)題，也同時(shí)降低了成本。
來(lái)自L(fǎng)APD的另外一位研究員Christophe Moser介紹說(shuō):這僅僅是個(gè)開(kāi)始，我們的這項新技術(shù)絕對可以繼續升級，用于批量生產(chǎn)各種類(lèi)型的人造組織器官并應用于臨床。”
參考資料:
[1] Bioprinting Complex Living Tissue in Just a Few Seconds
[2] Volumetric Bioprinting of Complex Living‐Tissue Constructs within Seconds
合作咨詢(xún)
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com
2006-2025 上海博華國際展覽有限公司版權所有（保留一切權利）
滬ICP備05034851號-57
