探讨:3D打印血管提供测试药物的新可能性

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3D虎 2017-08-11 14:55:59 1967
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对于生物3D打印爱好者来说,最希望看到的局面莫过于按需打印功能性人体器官,以帮助等待器官移植的患者,以及挽救因器官衰竭而死亡的患者……

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  对于生物3D打印爱好者来说,最希望看到的局面莫过于按需打印功能性人体器官,以帮助等待器官移植的患者,以及挽救因器官衰竭而死亡的患者。


探讨:3D打印血管提供测试药物的新可能性


  虽然目前看来,这还不太现实,但这一天终将到来。上个星期,一个多国研究小组发表了一篇关于生物微流体学的研究报告,详细讲述了其开发3D打印血管化肝组织的工作。他们使用人造组织进行药物毒性试验、模仿生活环境,分析某些药物对患者的影响。


  据悉,该团队使用基于凝胶的sacrificial墨水打印肝组织的血管,因为油墨是临时的,它被用来创建成为血管的中空通道,但一旦容器被固定就被冲走。


  然后,他们将内皮干细胞添加到血管(内皮细胞排列在所有血管的内部,形成选择性渗透的屏障,化学物质和白细胞可通过这些屏障移动)。将内皮细胞添加到生物打印血管中具有将生物分子的渗透性延迟到3D肝脏构建体的作用,并增加组织的其他细胞的活力。简而言之,内皮层起到保护作用,就像我们活血管一样。


  哈佛医学院教授和研究作者之一的导师Su Ryon Shin说:“基于我们的发现,与没有内皮层相比,内皮层延迟了药物扩散反应。它们不改变任何药物扩散常数,但它们延迟了渗透性,所以它们延迟[响应],因为需要时间通过内皮层。”


  那么为什么会这样呢?


  首先,向人造血管添加内皮层使其更接近生命的人类血管,这意味着它们可以观察药物吸收到肝脏中的方式,而无需对患者进行研究。


  该技术还可以适应不同的细胞类型,用于患者定制的药物毒性测试。“我们正在使用人类细胞,当我们开发这种技术时,我们很容易地改变细胞类型,使用可能是患者的原代细胞或其内皮细胞,并且我们有专门的组织模型,”Shin说。


  研究团队认为这一进步是开发更复杂的生物打印药物检测系统的早期步骤,如其他器官和组织系统的样品模型。据外媒报道,例如癌症药物治疗需要了解对癌组织本身以外的各种组织的影响,并将从这样一种结构中受益。


  该研究加强以前对生物3D打印血管的研究,包括中国科学家在2016年底在猴子体内成功植入3D打印血管,以及来自UCSD的纳米工程师团队在小鼠中植入血管网络。


  据悉,创建像真实的人造血管,将能够对组织进行测试,而无需实际使用人类受试者。动物检测一直是现在的备选,但除了这种引发的伦理问题外,动物检测只能产生大致的结果,因为动物不是人类。


  能够重新形成与人类自身相同的血管化组织,那么,对于药物测试和生物打印器官来说都是有希望的。


延伸阅读:《研究人员借3D打印血管模型调查动脉血栓的原因


(来源:3D虎) 关键词: 3D打印血管 3D打印 3D打印技术
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