哈佛研究所開發 3D 列印心臟技術,心臟細絲會自己長

2022/06/13

圖文引用自:Tech News

2020 年 12 月世界衛生組織公布的《2019 年全球健康評估報告》,20 年來心臟病一直是全球首要死因,且心臟病死亡人數比任何時候都多。2000 年以來,心臟病死亡人數增加 200 多萬,2019 年增至近 900 萬。

有許多病情嚴重的患者需心臟移植,然而等待期太長,等六個月以上甚至過世前都沒等到也不少見,可見需要更有效的心臟替代方案。

2017 年,蘇黎世聯邦理工學院研究團隊 3D 列印出人造矽膠心臟,能像正常器官跳動,但當時測試顯示使用時間只有 30~45 分鐘。2019 年以色列特拉維夫大學研究人員成功列印出首個使用患者細胞和生物材料的 3D 心臟,雖然有完整血管和心室等構造,但只有兔子心臟大。

心臟本身再生能力有限,人造心臟雖有一定成果,但還是不能達到心肌的高度結構化和複雜功能,對恢復心臟功能就有限。但哈佛大學 Wyss 生物啟發工程研究所和哈佛大學工程與應用科學學院(SEAS)Jennifer Lewis 團隊,開發了一套新心臟工程技術

這是 Wyss 現有 SWIFT 生物列印技術改進,建立在 3D 生物列印平台之上。平台有 1,050 個單獨孔,每孔含兩個微柱,利用人工誘導多功能幹細胞衍生心肌細胞(hiPSCs-CMs)形成預組裝心臟器官構件(OBB),然後將 OBB 從微柱取下並當作製造緻密生物墨水的原料,列印時使用 3D 印表機的噴頭運動對齊。

研究人員列印複雜和排列多變的對齊心臟組織片,薄片組織和功能類似實際心肌層。為了測試列印心臟結構的收縮特徵,研究人員還列印連接兩大柱的「大長絲」,測量後發現長絲的收縮力和速度 7 天內會增加,代表心臟細絲會不斷成熟至真的肌肉狀細絲。

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