哈佛大學(xué)研究人員開發(fā)3D打印人造器官的新方法

哈佛大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種3D打印人體組織的新方法，有朝一日，這種方法可能會產(chǎn)生3D打印的人造人體器官。研究人員發(fā)明了一種新技術(shù)，稱為SWIFT（犧牲性寫入功能組織），SWIFT通過將血管通道打印到由干細(xì)胞衍生器官構(gòu)建塊（OBB）組成的活體基質(zhì)中，克服了3D打印器官一個主要障礙。

SWIFT是一個分為兩步的過程，首先將數(shù)十萬個干細(xì)胞衍生的聚集體形成一個密集的OBB生命基質(zhì)，每毫升含有2億個細(xì)胞。下一步包括建立血管網(wǎng)絡(luò)，其中氧氣和其他營養(yǎng)物質(zhì)可以被輸送到嵌 入基質(zhì)內(nèi)的細(xì)胞。

研究小組說，這使得細(xì)胞密度與人體器官的密度相似，而基質(zhì)的粘性使得它能夠打印出一個無處不在的可灌流的通道網(wǎng)絡(luò)，以模擬血管來支持器官。SWIFT方法中使用的細(xì)胞聚集體來自成體誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞。

在0-4攝氏度的低溫下，基質(zhì)具有蛋黃醬的稠度。這使得它足夠柔軟，可以操縱，但足夠厚，可以保持它的形狀。當(dāng)冷基質(zhì)加熱到37攝氏度時，它會變硬并變得更固體，而明膠墨水則會融化并被沖走。

這樣在組織內(nèi)留下通道網(wǎng)絡(luò)，其可以用氧合培養(yǎng)基灌注以滋養(yǎng)細(xì)胞。該團(tuán)隊能夠使用SWIFT打印器官特異性組織，這些組織仍然存活，而其他方法打印的組織在12小時內(nèi)死亡。該團(tuán)隊打印并灌注心臟衍生細(xì)胞的分支通道結(jié)構(gòu)矩陣，發(fā)現(xiàn)OBB一起注入時，組織收縮性增強(qiáng)了20倍，達(dá)到了人類心臟的收縮特征。