日本Cyfuse剑山方法3D打印血管 用于治疗心肌梗死

血管的3D打印对医学领域占据重要地位,因为这可以扩展3D打印的人体组织在药物安全、毒性筛查方面的应用,并最终可用于组织修复和再生。之前,哈佛大学与2016年3月打印出带血管的人工组织并可以存活超过六个星期,这改变了以前由于无法在组织和器官的内部打印出血管,从而持续的为人工器官输送养分、代谢废物,因此有望改变目前3D打印器官存活的时间非常短的现状。

上海大学的快速制造中心在2015年开发出一种合成的血管移植入物。他们将微压印和电纺丝技术相结合,制造出了合成的血管,可以替代患者或捐赠者身体里的血管用在冠状动脉旁路手术中。所谓电纺丝,其实是指用电荷引导液体输入的技术。 如今,日本的研究机构通过诱导多功能干细胞的技术培养的3D打印血管,这项技术有望用于心肌梗死治疗。

日本Cyfuse剑山方法3D打印血管 用于治疗心肌梗死插图

佐贺大学3D打印血管的方法被称为Cyfuse剑山方法,这种技术很独特,他们并不是通过使用生物墨水来帮助干细胞在打印的过程中定位,而是采用垂直的“针”状物打印方式,将干细胞“钉”在所需要的位置上,并帮助干细胞在整个打印过程中保持位置。佐贺大学的Shigeki Morita教授使用剑山方法创建管状的3D打印血管结构长度2厘米直径5毫米。

日本Cyfuse剑山方法3D打印血管 用于治疗心肌梗死插图2

心血管疾病是导致人类死亡的主要原因之一,医学研究人员一直在尝试使用3D打印技术开发出新的解决方案,以治疗心血管疾病。佐贺大学的科学家们相信他们的3D生物打印方法可以帮助治疗心肌梗死恢复。目前,医生通过去除受损的血管来治疗这些患者,并用健康的身体其他地方的血管来更换这些受损血管。然而,这种方法增加了身体的负担,并且再次堵塞的可能性是很高的。为了促进心肌梗死治疗和其他疾病的研究,研究人员计划在不久的将来通过3D打印进行猪的血管移植实验。

日本Cyfuse剑山方法3D打印血管 用于治疗心肌梗死插图4

此项研究的伙伴,京都大学副教授Ryosuke Ikeguchi还运用了类似的打印原理来创建可以培养成人类的皮肤的组织。这种促进神经再生的打印颇为神奇。研究团队将8毫米长3mm直径的管状结构移植到活的小鼠身上。虽然最初的移植使得小鼠无法正常生活,但八周后,管内的神经开始与这些小鼠连接,并使得小鼠再次行走。实验证明,3D生物打印的结构可用于促进神经再生。

据研究人员介绍,这种3D生物打印技术可以在短短的三年内用于临床研究中。

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