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(xué)一個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究人員用革命性的3D打印技術(shù)，利用取自病人自身的人體組織，打印出了全球第一個(gè)完整的心臟。研究人員將這項(xiàng)成果稱為“重大醫(yī)學(xué)突破”，并成功提高了移植的可能性。雖然這個(gè)研究還屬于實(shí)驗(yàn)室階段，離臨床包括動(dòng)物試驗(yàn)還很遠(yuǎn)。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(xiàng)重大醫(yī)學(xué)突破中，特拉維夫大學(xué)的研究人員使用患者自己的細(xì)胞和生物材料“打印”出了世界上第一個(gè)3D血管化工程心臟。他們的研究結(jié)果發(fā)表于4月15日在AdvancedScience的一項(xiàng)研究中。

在此之前，作為生物學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的交叉學(xué)科，再生醫(yī)學(xué)的科學(xué)家只能打印出沒有血管的簡(jiǎn)單組織。

“這是世界上首次成功地設(shè)計(jì)和打印了一個(gè)包含細(xì)胞，血管，心室和腔室的完整心臟，”TAU材料科學(xué)與工程系分子細(xì)胞生物學(xué)和生物技術(shù)學(xué)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(xiàn)者的嚴(yán)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(xì)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(fù)雜組織模型的3D打印，”Dvir教授說。“過去人們已經(jīng)設(shè)法對(duì)心臟結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維打印，但不能用細(xì)胞或血管進(jìn)行三維打印，而我們的研究結(jié)果證明了在未來我們具有設(shè)計(jì)個(gè)性化組織和器官方法的潛力。”

該研究由Dvir教授，TAU生命科學(xué)學(xué)院的AssafShapira博士和Dvir教授實(shí)驗(yàn)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(shù)。”

該研究從患者中取出脂肪組織活細(xì)胞，當(dāng)細(xì)胞被重新編程成為多能干細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），一種細(xì)胞外大分子（如膠原蛋白和糖蛋白）組成的三維網(wǎng)絡(luò)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(xì)胞被有效地分化成心臟或內(nèi)皮細(xì)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(gè)心臟。

根據(jù)Dvir教授的說法，使用“原生”患者特異性材料對(duì)于成功設(shè)計(jì)組織和器官至關(guān)重要。

“工程材料的生物相容性對(duì)于消除植入物排斥的風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要，這會(huì)危及這種治療的成功，”Dvir教授說。“理想情況下，生物材料應(yīng)該具有與患者自身組織相同的生化，機(jī)械和形狀特征。在這里，我們可以使用一種簡(jiǎn)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(xì)胞，生化和患者的解剖學(xué)特征。“

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

“我們需要進(jìn)一步開發(fā)3D打印心臟，”他總結(jié)道。“細(xì)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(shí)用性。

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