發(fā)布日期：2017-04-20

近日，發(fā)表在國(guó)際雜志Circulation Research上的一篇研究報(bào)告中，來自明尼蘇達(dá)大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究開發(fā)出了一種具有革命性的3D生物打印補(bǔ)丁，其能夠幫助修復(fù)心臟病發(fā)作后患者的出現(xiàn)疤痕的心臟組織，該研究對(duì)于后效治療心臟病發(fā)作患者機(jī)體的組織損傷非常關(guān)鍵。

據(jù)美國(guó)心臟協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，心臟病是引發(fā)美國(guó)人死亡的頭號(hào)兇手，其每年會(huì)引發(fā)超過36萬人死亡；在心臟病發(fā)作期間，患者機(jī)體的血流往往不會(huì)泵入到心臟肌肉中，從而就會(huì)引發(fā)心臟細(xì)胞死亡；我們的機(jī)體無法替換掉這些心肌細(xì)胞，因此機(jī)體的心臟中就會(huì)形成疤痕組織，從而就會(huì)使得患者處于心臟功能受損以及未來暴發(fā)心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)之中。

這項(xiàng)研究中，研究人員利用基于激光的3D生物打印技術(shù)將衍生自成體心臟細(xì)胞的干細(xì)胞摻入到了一種特殊支架中，這種干細(xì)胞就能夠在特殊支架生長(zhǎng)，并且在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中還可以實(shí)現(xiàn)同步跳動(dòng)。當(dāng)將細(xì)胞補(bǔ)丁置于模仿心臟病發(fā)作的小鼠模型機(jī)體中時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)在接下來四周時(shí)間里小鼠機(jī)體的心臟功能發(fā)生了明顯的增加，由于這種補(bǔ)丁是由心臟中土生土長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)蛋白和細(xì)胞組成，其會(huì)轉(zhuǎn)變成為心臟中的一部分并且被機(jī)體所吸收，這樣就可以讓患者免于手術(shù)了。

研究者Brenda Ogle說道，這是治療心臟病的一項(xiàng)巨大突破，未來我們或許應(yīng)該擴(kuò)展到對(duì)大型動(dòng)物的心臟進(jìn)行修復(fù)，比如人類。這項(xiàng)研究不同于此前研究的一點(diǎn)就在于研究者能夠根據(jù)原始心臟組織的數(shù)字三維結(jié)構(gòu)蛋白開發(fā)出這種補(bǔ)丁，這種數(shù)字模型能夠通過3D打印技術(shù)制造出心臟天然的物理結(jié)構(gòu)，未來或有望對(duì)衍生自干細(xì)胞的心臟細(xì)胞類型進(jìn)行整合，僅利用3D打印技術(shù)，研究人員就能夠達(dá)到一微米的分辨率來模擬原始心臟組織的結(jié)構(gòu)。

研究者非常驚訝這種3D補(bǔ)丁能夠讓心臟組織具有復(fù)雜性，他們也能夠觀察到支架中排列整齊的細(xì)胞，以及跨越補(bǔ)丁結(jié)構(gòu)的持續(xù)電信號(hào)波。最后Ogle說道，下一步他們還將通過更為深入的研究來開發(fā)在豬心臟中進(jìn)行檢測(cè)的大型補(bǔ)丁，而豬的心臟和人類心臟在尺寸上非常相似。

來源：生物谷