重磅：20分鐘3D打印200個微型腎臟，具備生物活性和功能

2020年12月，南極熊獲悉，研究人員已經使用最先進的技術在實驗室中對人體的微型腎臟進行生物3D打印，最終實現(xiàn)用人造腎臟為嚴重腎病患者進行器官移植鋪平道路。

這項研究由澳大利亞默多克兒童研究所（MCRI）和生物技術公司Organovo合作，并在《自然·材料》上發(fā)表了論文《Cellular extrusion bioprinting improves kidney organoid reproducibility and conformation》，驗證了使用3D生物打印的人類微型腎臟，用來篩選藥物毒性。
研究人員將以人體干細胞為基礎制成的“生物墨水”裝入特制的生物3D打印機中，然后通過一個由計算機控制的移液管，將這種“生物墨水”擠壓出來并在培養(yǎng)皿中“打印”出腎臟活體組織。這種技術可以在大約10分鐘內打印出200個左右尺寸不超過指甲蓋大小的微型腎臟類器官，這些器官具備組成腎臟結構和功能的基本單位——腎單位，具有過濾功能，可以用于檢測藥物對腎臟的毒性，或者用來測試腎病新療法的療效，有助于開發(fā)針對不同腎病患者的個性化治療藥物。
△Melissa H. Little

全球腎臟生物建造領導科學家Melissa H. Little教授說，她的團隊希望通過使用微型器官來篩選藥物，以找到治療腎臟疾病的新療法，或者測試一種新藥是否可能傷害腎臟。“藥物對腎臟的傷害是主要的副作用，很難用動物研究來預測。對人類腎臟進行生物打印是在測試毒性的實用方法。”

在這項研究中，科學家測試了氨基糖苷類的毒性，氨基糖苷類是一類通常會損害腎臟的抗生素。Melissa H. Little教授說：“我們發(fā)現(xiàn)用氨基糖苷治療的腎臟中特定類型細胞的死亡增加了。”

“通過從患有遺傳性腎臟疾病的患者產生干細胞，然后進行細胞培養(yǎng)生長3D打印微型腎臟，為制定針對患者的特定治療方案鋪平了道路，可以應用到多種腎臟疾病。”從干細胞中生長出的人體組織，帶來了生物工程腎臟組織的希望。

她說：“ ​​生物3D打印可以制造大量的腎臟組織，并且可以精確地控制生物物理特性，包括細胞數(shù)量和構象，大大改善效果。”

“通過使用擠壓生物3D打印（類似FDM技術），我們改善了腎單位的數(shù)量，這最終將決定我們是否可以將這些組織移植到人體內。”

論文'Cellular extrusion bioprinting improves kidney organoid reproducibility and conformation,' Nature Materials. DOI: 10.1038/s41563-020-00853-9.

突破性的成就