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皓天鑫
【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日，俄羅斯公司3D Bioprinting Solutions成功打印出功能性的血管化老鼠甲狀腺結(jié)構(gòu)，并將其移植到甲狀腺機(jī)能減退的老鼠身上，并分別在三周和五周后對小鼠進(jìn)行了測試。結(jié)果顯示老鼠的甲狀腺激素水平顯著提高。
2015年，俄羅斯公司3D Bioprinting Solutions 的一組科學(xué)家成功3D打印出甲狀腺并將其移植到一只老鼠身上。現(xiàn)在，科學(xué)家們又取得了新進(jìn)展，為此發(fā)表了一篇名為“生物打印功能性的血管化老鼠甲狀腺結(jié)構(gòu)”的論文。
雖然甲狀腺能引起復(fù)雜的問題，但它本身是一個(gè)相對簡單的結(jié)構(gòu)，因此很容易成為3D打印的目標(biāo)對象。“甲狀腺是一個(gè)內(nèi)分泌器官，其解剖結(jié)構(gòu)相對簡單，沒有復(fù)雜的導(dǎo)管系統(tǒng)，基本上由甲狀腺濾泡和血管系統(tǒng)組成，”研究人員解釋說。
研究人員采用了一種無需支架的3D打印技術(shù)和能自我融合的組織球體。他們將甲狀腺球體(TS)和尿囊球體(AS)作為甲狀腺細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的來源，用一臺定制的生物打印機(jī)，在一種膠原水凝膠中將兩種球體打印成一個(gè)緊密隊(duì)形。然后，被緊放在甲狀腺球體旁邊的內(nèi)皮細(xì)胞侵入它們，并將它們血管化。同時(shí)，來自甲狀腺球體的上皮細(xì)胞形成濾泡。
此過程中使用的生物打印機(jī)名為Fabion，是內(nèi)部專門開發(fā)的，由多個(gè)功能部件組成，包括一個(gè)注射泵、一個(gè)流體芯片、一個(gè)裝載活塞、一個(gè)捕獲活塞和一個(gè)沉積活塞(上面帶一個(gè)凹槽，用于液體移除)。這些部件協(xié)同工作，以確保3D打印的高精度，它們一次可以沉積單個(gè)組織球體。生物打印機(jī)還包括一個(gè)加熱和冷卻系統(tǒng)，以更好地控制膠原水凝膠的聚合。3D打印甲狀腺結(jié)構(gòu)會(huì)在膠原水凝膠中培養(yǎng)4天。
隨后，研究人員將3D打印甲狀腺移植到甲狀腺機(jī)能減退的老鼠身上，并分別在三周和五周后對小鼠進(jìn)行了測試。結(jié)果顯示老鼠的甲狀腺激素水平顯著提高，表明這個(gè)3D打印器官確實(shí)不辱使命。組織學(xué)評估也顯示這個(gè)生物打印甲狀腺能成功地發(fā)育成熟并與老鼠的其他部位融合。
據(jù)介紹，研究人員計(jì)劃在2018年3D打印一個(gè)人體甲狀腺，也將與奧盧大學(xué)合作，用腎組織細(xì)胞生物打印一個(gè)迷你腎臟。“終，我們的方法將能生物打印出任何人體器官，”研究人員說。
(原標(biāo)題：科學(xué)家成功3D生物打印功能性的血管化老鼠甲狀腺)
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