陳根:俄羅斯宇航員首次實現,3D打印人體組織_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2020-07-27 09:30
文/陳根
隨着科技的不斷發展,3D器官打印產品不斷問世,從地球走向太空,3D打印開啓“太空製造”新時代的同時,也同步進行着新一輪的醫療革新。
事實上,早在1987年,“再生醫學”概念就被提出,且受到全球重視,截至2019年上半年,全球註冊再生醫學的公司就達933家。再生醫學技術與相關行業的蓬勃發展源於背後龐大的需求。
**而3D打印技術為同時包含有多種細胞、生長因子和生物材料的複雜結構組織和器官的製備提供了可能,能夠解決傳統制造技術的弊端,極大地推動再生醫學的發展。**同時,3D打印技術具備可重複性好和效率高等優勢,臨以用潛力強。
2019年4月,特拉維夫大學的研究員使用患者自己的細胞和生物材料成功“打印“了世界上第一顆2.5釐米的3D血管化心臟。這是全球第一個完整的3D打印心臟,一度引發學界乃至全球的轟動。,這也使生物科學向功能性人體器官打印邁出關鍵一步。
近日,3D器官打印又有了新的突破。**國際空間站上的一名俄羅斯宇航員,剛剛嘗試在太空微重力環境下進行了人體組織的 3D 打印。**其藉助了俄羅斯研究人員製造的一套磁懸浮裝置,能夠從一些分離的細胞中製造出人類的軟骨。
事實上,傳統的人體組織工程再生方法,涉及將細胞播種到具有生物相容性的“支架”上。一旦細胞組織完成了 3D 器官的自組裝,支架材料就可被生物降解掉。但是現在,俄羅斯研究人員已經提出了更新穎、更靈活的解決方案,擺脱了對支架的依賴。新技術可使細胞自行完成組裝,而無需藉助生物結構材料。
據悉,研究人員已使用可移動的支撐物和靜電場引導等技術。此外,在無支架的前提下,還利用了磁懸浮技術,將細胞懸浮在含有釓(Gd)離子的順磁性介質中,在電場強度和電勢梯度的引導下,組織細胞可以精確地進入特定的位置。
目前所面臨的一個挑戰是,在該方法起作用的所需濃度下,離子對細胞是具有毒性的,且可能導致危險的壓力不均衡。通過藉助微重力環境下的懸浮組裝,最終完成了這項最新實驗。
**這項成功的實驗,意味着在無支架和無毒釓離子水平的環境下製造 3D 打印人體組織研究方面的最新進步。**科學家們表示,這項工作有助於開發出在長期太空飛行中製造再生組織的新技術。
儘管3D器官打印還有許多科學問題有待解決,但毫無疑問,3D器官打印將成為學界面臨且必將攻克的重要一環。