患者將可用自身細胞製造器官供移植
英國研究人員首次用3D打印機打印出人體胚胎幹細胞,幹細胞鮮活而且保有發展為其他類型細胞的能力。研究人員說,這種技術或可製造人體組織以測試藥物,製造器官,乃至直接在人體內打印細胞。
3D打印幹細胞
人體胚胎幹細胞可以分化成所有不同種類的體細胞,分化過程始於幹細胞形成擬胚體,細胞打印是培養一定大小和形狀的擬胚體的方法之一。
愛丁堡赫裏奧特-瓦特大學和中洛錫安郡羅斯林幹細胞公司研究人員開發的胚胎幹細胞3D打印機配備兩個“生物墨盒”,一個裝著浸在細胞培養基中的人體胚胎幹細胞,另一個隻有培養基。計算機控製微調閥噴出“墨水”,速度可通過改變噴口直徑實現精確控製。
打印機上還有一個顯微鏡顯示細胞打印情況。兩種“墨水”一層一層間隔噴灑,形成不同濃度的細胞飛沫,最小的飛沫體積僅2納升,包含大約5個細胞。飛沫被噴入有諸多凹孔的培養皿中,翻轉培養皿,飛沫形成懸液,在各凹孔內“抱成團”。打印機可精確控製飛沫的大小,使幹細胞達到分化的最佳狀態。
研究人員在5日出版的英國《生物製造》雜誌發表論文說,檢測結果顯示,打印24小時後,95%以上的細胞仍然存活,顯示打印過程未殺死細胞;打印3天後,超過89%的細胞存活,而且仍然維持多能性,即分化出多種細胞組織的潛能。
無需器官捐獻
研究人員已經用3D打印的幹細胞製造出骨髓和皮膚。他們認為,最終能借助這種方法製造器官,從而無需器官捐獻,解決器官移植中的免疫抑製等問題。
英國《每日郵報》5日援引主持這項研究的威爾·舒的話報道:“就我們所知,這是這些細胞(人類胚胎幹細胞)首次用3D技術打印出來。這一技術可以讓我們製造出更精確的人體組織模型。”
“就長期來看,我們認為這項技術將進一步發展,實現用患者自己的細胞製造3D器官用於醫療移植,”舒說,“幹細胞技術將取得巨大進步,把細胞變成你想要的組織或器官。”
至少需要十年
3D打印技術問世於上世紀80年代,近年在航空航天、工業製造、生物醫療、建築工程、個人化定製等領域廣泛應用。科學家曾用這一技術打印血管等組織。專家認為,用3D技術打印人體器官可能至少需要10年。
作為細胞打印領域的先驅,美國哈佛大學醫學院的生物醫學工程師烏特坎·德米爾吉說,英國同行的這項研究把細胞打印引向一個激動人心的方向,“這項技術可能有益於高通量藥物測試”。
德米爾吉說,用這種可重複的可靠方法,可以從下往上製造微小組織;遠期目標是製造整個器官,不過這“可能離我們相當遙遠”。黃敏(新華社供本報特稿)