Circulation Res:首次!美国明尼苏达大学:3D打印厘米级人类心脏泵,尽可能正常运转

2021-12-27 03:07:01 来源:
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导言:在去年4月,以色列的地质学家们如此一来功用3-D复印机如此一来一颗“人造肝脏”,这是人类首次如此一来功新的设计并复印机如此一来一个很强巨噬稀胞、血管、小肠和眼球的肝脏。虽然这颗肝脏里面的巨噬稀胞可以如此一来现屈曲,但不能像正常肝脏一由此可知搏动气化血。都只,美国明尼苏达大学的科学研究技术人员首次用3D复印机厘米级人类肝脏气化,很难正常运行。

在一项基础性的新的科学研究中会,明尼苏达大学(University of Minnesota)的科学研究技术人员在实验室里面3-D复印机了一个厘米级的生物体肝脏气化。这项找到有可能对科学研究肝脏病造如此一来重大意义,肝脏病是美国每年60多万人死亡者的主要原因。

这项科学研究发表在美国肝脏协会如此一来版的《循环科学研究》刊物的封面上。

以前,科学研究技术人员曾更是进一步3-D复印机从多能人类巨噬稀胞培养中会所含如此一来来的人肝稀胞。多能巨噬稀胞培养是一种可以发展如此一来肝稀胞任何类型巨噬稀胞的巨噬稀胞。科学研究技术人员将这些巨噬稀胞培养再编程为人肝稀胞,然后用到专门的3-D复印机机在统称巨噬稀胞外基质的三维骨架中会复印机它们。关键问题是,地质学家永远未能翻倍肝脏神经巨噬稀胞或许发挥作用的关键巨噬稀胞量。

在这项取而代之科学研究中会,明尼苏达大学的科学研究技术人员偏离了这一反复,并且如此一来功了。

这项科学研究的首席副科学研究员、明尼苏达大学科学与工程学院脊椎动物医学工程所长布伦达·奥伊斯(Brenda Ogle)问到,“一开始,我们更是进一步3-D复印机人肝稀胞,但失败了。自此,凭借我们设计团队在巨噬稀胞培养科学研究和3-D复印机方面的专高约,我们决定更是进一步一种新的原理。我们优化了由巨噬稀胞外基质蛋白作如此一来的专用脊椎动物画布,将脊椎动物画布与人类巨噬稀胞培养结合,并用到脊椎动物画布加巨噬稀胞来3-D复印机了小肠骨架。巨噬稀胞培养首先在骨架中会被扩展到很高巨噬稀胞量,然后我们将它们分化如此一来人肝稀胞。”

摘要左图绘:A.人腔肝脏气化(hChaMP)新的设计堆栈的锐角左图。该堆栈来自于对生物体肝脏的磁共振追踪追踪,该肝脏被缩小了10倍(其最高约轴处为1.3厘米,区别于小动物肝脏的大小),并经过变更是以在肝脏堆栈的腔室中会转变如此一来一个单向的移动环路。其前提是建立很强倒数神经和相关气化功能性的几何骨架复杂的肝脏一个组织。B.该工作组指定了独特的类生殖器官原理来造如此一来hChaMP,其中会人类可借的多能巨噬稀胞培养(hiPSCs)以优化的方式则石灰岩,基于巨噬稀胞外基质的脊椎动物画布,使多能巨噬稀胞培养扩充到一个组织由此可知量,并随后分化为人肝稀胞。随着时间的推移,hChaMP可以同步晃动,建立担忧,并像活气化一由此可知使气体运行。

科学研究工作组找到,他们首次可以在足足一个月的时间内翻倍巨噬稀胞量很高的前提,使巨噬稀胞很难像人类肝脏一由此可知三人晃动。

奥伊斯问到,这是肝脏科学研究的一个重要进展,因为这项新的科学研究辨识了他们如何很难以一种很难一个组织和协同工作的方式则3-D复印机人肝稀胞。因为这些巨噬稀胞是在彼此相邻的;也分化的,这更是区别于巨噬稀胞培养在肝稀胞生高约的方式则,然后变如此一来人肝稀胞。

与以前其他备受关切的科学研究比起,这项找到创造了一个区别于阻塞的叶状骨架,有一个气体对面和一个气体如此一来口,科学研究技术人员可以在这里面测量肝脏如何使血液在肝稀胞的移动。这使得这个叶状骨架被选为科学研究肝脏功能性的宝贵工具。

生物体小肠肌气化的电学功能性

生物体小肠肌气化(hChaMPs)的链条功能性

奥伊斯问到,“我们今日有了一个数学模型来和在巨噬稀胞和分子水平上的气化骨架发生了什么,开始差不多人类肝脏。紧接著,我们可以将疾病和受损转用数学模型,然后科学研究类固醇和其他疗法的真实感。”

肝脏神经数学模型大约1.5厘米高约,是专门新的设计非常适合进入小动物的腹腔进一步科学研究。

虽然这些看起来是一个简单的观念,但如何实现它是相当复杂的。科学研究技术人员之前认如此一来了这种发展潜力,他们确信这项新的找到有可能对肝脏科学研究造如此一来革命性的严重影响。

原始如此一来处:

Molly E. Kupfer, Wei-Han Lin, Vasanth Rikumar, et.al. In Situ Expansion, Differentiation, and Electromechanical Coupling of Human Cardiac Muscle in a 3D Bioprinted, Chambered Organoid. Circulation Research Vol. 127, No. 2

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