Joseph Norman
0 
2849
810
Den har fyra kammare, blodkärl och den slår - typ av.
I en första har forskare 3D tryckt ett hjärta med hjälp av mänsklig vävnad. Även om hjärtat är mycket mindre än en människas (det är bara storleken på en kanin), och det finns fortfarande en lång väg att gå tills det fungerar som ett normalt hjärta, kan experimentets koncept-experiment så småningom leda till personliga organ eller vävnader som kan användas i människokroppen, enligt en studie som publicerades måndag (15 april) i tidskriften Advanced Science.
För att trycka hjärtat började forskare vid Tel Aviv University i Israel med att ta ett litet prov av fettvävnad från en patient. I laboratoriet separerade de denna vävnad i dess komponentceller och strukturen som cellerna sitter på, kallad den extracellulära matrisen. [7 coola användningar av 3D-utskrift i medicin]
Med hjälp av genteknik justerade forskarna sedan de olika komponenterna, omprogrammerade några av cellerna för att bli hjärtmuskelceller, eller kardiomyocyter, och några för att bli celler som genererar blodkärl.
Forskarna laddade sedan dessa celler - som fungerade som "bioink" - i skrivaren, som hade programmerats för att skriva ut ett hjärta, baserat på CT-skanningar tagna från patienten och en konstnärs skildring av ett hjärta. Skrivaren tog mellan 3 och 4 timmar att skriva ut det lilla hjärtat med grundläggande blodkärl. Forskarna inkuberade sedan hjärtat och matade det syre och näringsämnen. Inom några dagar började cellerna att slå spontant.
Men det här slaget var inte riktigt det som ett hälsosamt mänskligt hjärta skulle göra. "Vi behöver cellerna för att slå synkront inte bara individuellt", säger studiens medförfattare Assaf Shapira, laboratoriesjefen i laboratoriet för vävnadsteknik och regenerativ medicin vid Tel Aviv University. För att hjärtat ska pumpa blod effektivt genom kroppen måste cellerna slå ihop - något som det 3D-tryckta hjärtat inte har gjort ännu. "Just nu jobbar vi för att mogna vävnaden," sa Shapira.
Så småningom kan ett personligt 3D-tryckt hjärta underlätta bristen på transplantationsorgan som är tillgängliga för patienter och kan också kringgå några av riskerna med att transplantera en annan persons organ - nämligen att kroppens immunsystem kan avvisa dessa främmande vävnader, berättade Shapira .
Camila Hochman Mendez, biträdande chef för organ, reparations- och regenereringslaboratorier vid Texas Heart Institute som inte var en del av studien, sa att de nya resultaten är "riktigt innovativa och flyttar fältet framåt" genom att visa att något mer komplex än en enda vägg i hjärtat kan skrivas ut. Men resultaten "visar också alla hinder som fältet fortfarande står inför", tillade hon.
För att skriva ut ett hjärta i full storlek och fungerande, skulle forskarna behöva skriva ut ett organ med högre upplösning - ett med mycket mer kärl som kan transportera syre och näringsämnen genom det,Hochman Mendez berättade. Men att göra detta kräver månader av utskrift - en tidsperiod under vilken cellerna inte skulle överleva.
Forskarna underströk att det lilla hjärtat fortfarande är ett "proof-of-concept", men att de hoppas kunna räkna ut ett sätt att skapa en tätare kärl i framtiden.
"Naturligtvis, om vi skulle behöva tillverka ett större hjärta, skulle det vara dyrt, det skulle ta mycket mer tid att skriva ut och mycket mer material skulle behöva extraheras från patienten," sa Shapira.
Det finns faktiskt fortfarande mycket mer forskning innan det blir vanligt att helt enkelt slå "print" på 3D-skrivaren på läkarkontoret.
- De 10 konstigaste saker som skapats av 3D-utskrift
- 7 livsmedel som ditt hjärta hatar
- 15 udda saker som kan 3D-tryckas
Ursprungligen publicerad den .