突破了！今夜，全球無眠！4月16日早上，多家媒體爆料，以色列特拉維夫大學一個團隊的研究人員用革命性的3D打印技術，利用取自病人自身的人體組織，打印出了全球第一個完整的心臟。研究人員將這項成果稱為“重大醫(yī)學突破”，并成功提高了移植的可能性。雖然這個研究還屬于實驗室階段，離臨床包括動物試驗還很遠。不過也已經(jīng)是了不起的突破了！或許在不久的未來，心臟病病人就可以直接移植定制心臟了！

在一項重大醫(yī)學突破中，特拉維夫大學的研究人員使用患者自己的細胞和生物材料“打印”出了世界上第一個3D血管化工程心臟。他們的研究結果發(fā)表于4月15日在AdvancedScience的一項研究中。

在此之前，作為生物學和技術領域的交叉學科，再生醫(yī)學的科學家只能打印出沒有血管的簡單組織。

“這是世界上首次成功地設計和打印了一個包含細胞，血管，心室和腔室的完整心臟，”TAU材料科學與工程系分子細胞生物學和生物技術學院的TalDvir教授說。

心臟病是美國男性和女性死亡的主要原因，心臟移植是目前終末期心力衰竭患者唯一可用的治療方法。鑒于心臟捐獻者的嚴重短缺，迫切需要開發(fā)新的方法來再生患病的心臟。

“這顆心由人體細胞和患者特異性生物材料制成。在我們的工藝過程中，這些材料由糖和蛋白質(zhì)組成，可作為生物材料用于復雜組織模型的3D打印，”Dvir教授說。“過去人們已經(jīng)設法對心臟結構進行三維打印，但不能用細胞或血管進行三維打印，而我們的研究結果證明了在未來我們具有設計個性化組織和器官方法的潛力。”

該研究由Dvir教授，TAU生命科學學院的AssafShapira博士和Dvir教授實驗室博士生NadavMoor共同完成。

“在現(xiàn)階段，我們的3D心臟還很小，只有兔子心臟的大小，”Dvir教授解釋道。“但更大的人類心臟也是需要此種技術。”

該研究從患者中取出脂肪組織活細胞，當細胞被重新編程成為多能干細胞時，細胞外基質(zhì)（ECM），一種細胞外大分子（如膠原蛋白和糖蛋白）組成的三維網(wǎng)絡被加工成特定的水凝膠，用作打印“墨水”。

在與水凝膠混合后，細胞被有效地分化成心臟或內(nèi)皮細胞，以產(chǎn)生患有血管的患者特異性免疫相容性心臟貼片，并隨后充滿整個心臟。

根據(jù)Dvir教授的說法，使用“原生”患者特異性材料對于成功設計組織和器官至關重要。

“工程材料的生物相容性對于消除植入物排斥的風險至關重要，這會危及這種治療的成功，”Dvir教授說。“理想情況下，生物材料應該具有與患者自身組織相同的生化，機械和形狀特征。在這里，我們可以使用一種簡單的方法來處理3D打印的大血管和可灌注的心臟組織，這些組織完全匹配免疫，細胞，生化和患者的解剖學特征。“

Dvir教授說，研究人員現(xiàn)在正計劃在實驗室中培養(yǎng)打印的心臟，然后他們計劃在動物模型中移植3D打印的心臟。

“我們需要進一步開發(fā)3D打印心臟，”他總結道。“細胞需要形成收縮能力;它們目前可以收縮，但我們需要它們一起工作。我們希望我們能夠成功并證明我們的方法的功效和實用性。

“也許，十年后，世界上最好的醫(yī)院將會有器官打印機，這些程序?qū)⒍ㄆ谶M行以救治病人。”