萬眾期待的《復聯(lián)4》即將上映,預售的天價票也一度占據(jù)熱搜,;與此同時,,《權(quán)力的游戲》終季開播,于是另一個有趣的話題就是:究竟這個4月,,哪位史塔克能活下來? 俗話說,,劇透狗不得house!身為一個負責任的小編,,決定探討一下尼尼﹒史塔克的存活機率,。(哈哈哈哈,與劇透無關(guān),!求放過?。?/p> 我們知道尼尼的人設(shè)就是心臟部位中彈,彈片不能取出,,他后來的生龍活虎完全得益于隨時驅(qū)動電磁吸附彈片,、避免心臟進一步受損的人工器官——“方舟反應爐”,。 (圖片來自網(wǎng)絡(luò),侵刪) 而現(xiàn)實中,,脫離了“鋼鐵俠”天馬行空的劇情人設(shè)后,,器官移植手術(shù)中等待救助的患者與器官捐獻供體缺乏的巨大矛盾正是當今醫(yī)學界不可回避的難題。于是,,以完美的“人工器官”來代替受損的人體器官組織執(zhí)行正常的生理功能,,一直是科學家們夢寐以求尋求突破的研究熱點。 今天,,我們就來聊聊上周才發(fā)表在《Advanced Science》上的一篇3D打印人工心臟的研究,! 3D打印,簡單說就是像打印機在紙上打字那樣來制造物品,。打印機打字,,就是把墨水一排一排地噴到白紙上,形成完整的2D圖案,。而3D打印,,就是用特定的材料作為墨水,將其按照事先設(shè)定好的程序一層一層地疊加積累,,最終形成3D的結(jié)構(gòu),。自其問世以來,3D打印就一直是各行各業(yè)非常青睞的尖端技術(shù),,小到仿真人偶,,大到汽車車架,無不以能夠3D打印為榮,,一時風頭無兩,。然而在醫(yī)療領(lǐng)域,目前還只有人工骨骼能夠?qū)崿F(xiàn)3D打印,,萬眾期待的3D打印人工器官還只是停留在構(gòu)想階段,。 近日,以色列特拉維夫大學(Tel Aviv University)報道了世界上首個“完整”的3D打印人工心臟,,總算讓人們再次看到了3D打印人工器官的新曙光,。 3D打印人工器官,相當于要憑空制造出一個和人體一模一樣的器官出來,,最終實現(xiàn)可以移植到人體內(nèi)正常使用的目的,。所以這就決定了要干成這件事需要解決2個大問題:①組成器官的材料——包括細胞和支架——從哪里來?②這些材料還不能引起排異反應,。 而這兩個問題也一直是3D打印人工器官的瓶頸,。 這一次,妄圖凌駕造物主的科學家們居然想了個一舉兩得的妙招,成功地同時解決了這兩個問題: (1)對于原材料的選擇,,他們把目光瞄準了大網(wǎng)膜脂肪組織——放在豬身上來說,,也就是常用來熬油的豬網(wǎng)油。 (豬網(wǎng)油 圖片來自網(wǎng)絡(luò),,侵刪) 當然,,在這次的科學研究中采用的是人體大網(wǎng)膜脂肪組織。首先,,大網(wǎng)膜脂肪組織中,,除了大量儲存油脂的脂肪細胞以外,還存在許多有分裂活性的細胞,,他們把這些細胞分離出來,,將其誘導為具有分化潛力的多能干細胞,接著再分別誘導分化成心肌細胞和形成血管的內(nèi)皮細胞,。這不,!用來制造人工心臟的細胞就有了。 不過光有細胞,,就像一盤散沙,,是拼不出心臟來的,還需要像果凍一樣的凝膠材料把這些細胞粘合,、支持起來,。 誒!等等,,我們來看看之前的大網(wǎng)膜脂肪組織在去掉其中的細胞后的樣子: (大網(wǎng)膜脂肪組織脫細胞前后對比,,圖片來自參考文獻) 右邊這塊長得像海綿寶寶一樣的東西,對比一下前面那幅大網(wǎng)膜脂肪組織原圖,,就是脂肪組織去除細胞后完全由天然膠原蛋白形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,用來做細胞的支架再合適不過了。簡直就是物歸原主,,不過是將細胞改良(誘導分化成心肌細胞和內(nèi)皮細胞)后再放回它的原本所在之處而已。 科學家們把上面誘導產(chǎn)生的心肌細胞和內(nèi)皮細胞接種在這種膠原支架材料里面,,就得到了用于3D打印人工心臟的“墨水”,。這種方法最大的優(yōu)點就在于,所有原材料都取自人體本身,,也就是說,,對于每一個需要替換心臟的患者,都可以取用他自己的脂肪組織,,量身定做專屬的人工心臟,,絕對不存在排異反應! 接下來用3D打印技術(shù)制造完整的心臟,,就是打印機的工作了,。讓我們好好欣賞一下世界上第一個3D打印人工心臟的誕生吧: 這個人工心臟不僅具有組成天然心臟的兩大組織——心肌層和血管,,并且還具有心房、心室的精細結(jié)構(gòu),。更厲害的是,,上面的血管可以像正常血管一樣形成血液的流通,心肌細胞還能收縮跳動,! 不過目前制造出來的這個人工心臟還只有兔子心臟的大小,,要制備合適人體大小的心臟還需要繼續(xù)努力;而且這顆打印出來的心臟,,其心肌細胞的收縮跳動還只是雜亂無規(guī)律的,,不能形成協(xié)同有效的心臟搏動,無法像一顆健康心臟一樣整體協(xié)同工作,。所以這項研究的研究者Dvir教授說,,接下來的工作,他們將著力解決以上這兩個問題,,并將它用于動物模型展開相應研究,,最終達到讓3D打印人工心臟真正走向臨床的目的。 所以,!究竟《復聯(lián)4》和《權(quán)游》里誰活下來了,?誰又登上了王座呢? |
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