3D打印會(huì)生長(zhǎng)的人造血管，先天性心臟疾病兒童的福音

血管植入本不是一項(xiàng)太難的手術(shù),，然而對(duì)于兒童而言,，隨著不斷長(zhǎng)大,，人造血管卻還是保持著原來的大小,。這就會(huì)帶來一些問題，患者需要做很多次手術(shù)來更換新的血管,。

據(jù)南極熊了解,，目前，3D打印人造組織甚至器官,，并進(jìn)行移植的手術(shù)也已經(jīng)逐步運(yùn)用于人體實(shí)驗(yàn)中,，比如在2014年的時(shí)候，德國(guó)Fraunhofer機(jī)構(gòu)就曾以3D 噴墨法加激光處理成功制造出人造血管,。2015年四川藍(lán)光英諾也曾發(fā)布血管3D打印機(jī)并稱可以打印血管,。

△德國(guó)Fraunhofer的3D打印血管

△四川藍(lán)光英諾的生物3D打印體系

不過，3D 打印器官還面臨一個(gè)重要的難題是,，現(xiàn)在大多數(shù)組織或器官是通過“細(xì)胞+粘合劑”混合打印的,，但現(xiàn)在無法長(zhǎng)時(shí)間粘合在一起,，且它是否能在人體內(nèi)順利發(fā)揮功效，還有待考量,。而血管和器官組織相比,，體積細(xì)微且長(zhǎng)，呈中空狀,，還需要承擔(dān)運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)及血液的重任,，因此打印難度更是加大了不少。

由于材料無法隨著人體的生長(zhǎng)而變化,，患有先天性心臟疾病的兒童們?nèi)绻�做過類似的植入手術(shù),，就得在成長(zhǎng)期間再進(jìn)行五到七次手術(shù)，以確保血管連接正常,。這樣一來不僅花費(fèi)巨大,，而且也需要進(jìn)行定時(shí)復(fù)診，多有不便,。

要是血管植入后能自己生長(zhǎng)就好啦,。如今這個(gè)美夢(mèng)可要成真了。

近日,，明尼蘇達(dá)大學(xué)成功研發(fā)了能自己生長(zhǎng)的血管,，并在小羊身上成功試驗(yàn)。這項(xiàng)研究成果發(fā)布于今年 9月的《Nature Communications》雜志上,。

生物工程學(xué)博士Robert Tranquillo 表示,，“這或?qū)⑹轻t(yī)學(xué)界首次擁有一種在植入人體后還能自行生長(zhǎng)的材料。在未來,，有心臟疾病的兒童就能以一次性手術(shù)代替多次血管植入手術(shù)了,。”

根據(jù)研究說明,，研究人員先把羊皮細(xì)胞放在一條特殊的管子上，并將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送到管子附近,，使細(xì)胞能汲取養(yǎng)分生長(zhǎng),。有了管子的附著，細(xì)胞便形成了一定的形狀,，其中的蛋白質(zhì)便會(huì)沉淀在細(xì)胞周圍,。

△制作出的“血管”并移植到小羊體內(nèi)

隨后，研究人員會(huì)把細(xì)胞去除,，留下的便是蛋白質(zhì)支架,，也就是準(zhǔn)備植入小羊體內(nèi)的“血管”。而研究人員先將三只五周大的小羊心臟到肺部的血管切除,，然后將這些人造血管植入,。結(jié)果顯示,，這些蛋白質(zhì)支架會(huì)慢慢被小羊的細(xì)胞包裹，并逐漸融為一體,，隨著小羊的成長(zhǎng)而長(zhǎng)大,。在實(shí)時(shí)跟蹤的過程中，小羊一直保持健康狀態(tài),。當(dāng)小羊一周歲時(shí),，體積已經(jīng)比手術(shù)時(shí)長(zhǎng)大了4-5倍。

△“血管”隨著小羊的長(zhǎng)大而長(zhǎng)大

研究人員將這些人造血管再次從小羊體內(nèi)取出時(shí),，發(fā)現(xiàn)它們的長(zhǎng)度和寬度的確長(zhǎng)大了50%,，而功能與正常血管無異。

這一成功實(shí)驗(yàn)無疑可以有利于生物研究在人造血管領(lǐng)域的發(fā)展,，同時(shí)也能幫助更多的兒童免受手術(shù)之苦,。而對(duì)于生物 3D 打印市場(chǎng)而言，或許也是機(jī)會(huì)所在,。

來源：雷鋒網(wǎng)

【擴(kuò)展閱讀】
英文原文：Tissue engineering of acellular vascular grafts capable of somatic growth in young lambs

米銥傳喜訊：3D打印人工血管研制成功

日本研發(fā)3D打印血管與神經(jīng)技術(shù) ,，生命的希望

探秘3D生物打印，四川藍(lán)光英諾2分鐘打印10厘米血管