澳科學(xué)家3D打印心臟細(xì)胞，修復(fù)受損組織

南極熊常常幻想，有一天可以打印自己的心臟，這樣如果老了心臟出了問(wèn)題，就可以換一個(gè)全新的。

△圖片源自網(wǎng)絡(luò)，與本文無(wú)關(guān)

3D打印人類(lèi)器官的目標(biāo)雖然還很遙遠(yuǎn)，但是每前進(jìn)一步這個(gè)夢(mèng)想就會(huì)更靠近現(xiàn)實(shí)一點(diǎn)。在澳大利亞，悉尼心臟研究所（ Sydney-based Heart Research Institute，HRI）開(kāi)發(fā)了一種可以打印人類(lèi)細(xì)胞的生物打印機(jī)，可以用來(lái)修復(fù)受損的心臟組織。研究的效果也很神奇，這些心臟細(xì)胞可以跳動(dòng)，就像一顆真正的心臟一樣。

HRI的一位科學(xué)家Carmine Gentile博士介紹說(shuō)，患者只需要給醫(yī)務(wù)人員提供他們的表皮細(xì)胞，用它們生成干細(xì)胞，再進(jìn)一步生成心臟細(xì)胞。醫(yī)生利用這臺(tái)打印機(jī)可以打印患者所需的特定的心臟細(xì)胞，然后生成可以植入心臟的組織，來(lái)修復(fù)受損的器官。

這種方法對(duì)飽受痛苦的心臟病患者裨益頗多，尤其是傳統(tǒng)的治療手段不奏效的時(shí)候。典型的心臟病治療過(guò)程，包括血管成形術(shù)，在這個(gè)過(guò)程中讓氣球膨化來(lái)擴(kuò)大被阻塞的冠狀動(dòng)脈，以及再灌注治療，包括植入支架和實(shí)施大量藥物。在這個(gè)過(guò)程中，3D打印組織可以提供急需的替代品。

科林學(xué)院的一位心臟病科醫(yī)師和副教授Gemma Figtree解釋道，通過(guò)用一個(gè)有效的“補(bǔ)丁”來(lái)替換壞死的心臟肌肉，可以極大地解決他們呼吸短促的問(wèn)題，提高生活質(zhì)量�！皟H僅在澳大利亞，就有35萬(wàn)人受到心臟病的侵害，每天會(huì)有24人死于心臟病，因此這項(xiàng)3D打印的突破非常有意義�！�

除了創(chuàng)建可植入的心臟細(xì)胞，3D生物打印機(jī)還可以創(chuàng)建特定器官用于藥物測(cè)試。也就是說(shuō)，可以用病人自身的細(xì)胞創(chuàng)建一個(gè)迷你的心臟器官，在給病人使用藥物之前，在這個(gè)迷你的心臟器官上先測(cè)驗(yàn)一下效果。Gentile博士也稱(chēng)之為驚人的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檫@可以讓我們?cè)诙虝r(shí)間發(fā)現(xiàn)藥物在病患身上的副作用。

當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)不會(huì)馬上引入澳大利亞各地的醫(yī)院，HRI的研究人員認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)在未來(lái)五到十年內(nèi)才能用于病人的治療。

雖然，3D生物打印可植入人體組織，仍然處于實(shí)驗(yàn)室階段目前，但是3D打印已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于一些心臟手術(shù)的實(shí)踐。

據(jù)報(bào)道，香港醫(yī)生曾通過(guò)3D打印的模擬器官來(lái)進(jìn)行術(shù)前的準(zhǔn)備，提高手術(shù)的成功率。香港中文大學(xué)及香港大學(xué)聯(lián)手開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，透過(guò)經(jīng)病人食道超聲波造影所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行3D重建，塑造出高仿真的復(fù)雜心臟結(jié)構(gòu)3D硅膠軟件模型，協(xié)助術(shù)前規(guī)劃，為病人制訂個(gè)人化的介入治療方案。

心臟結(jié)構(gòu)復(fù)雜且因人而異，進(jìn)行心臟介入手術(shù)的難度因而十分高。醫(yī)護(hù)人員可能需要在手術(shù)進(jìn)行期間嘗試多于一次，才能確認(rèn)放置治療儀器的最佳位置，導(dǎo)致出現(xiàn)心臟手術(shù)并發(fā)癥甚至手術(shù)失敗的機(jī)率增加。醫(yī)護(hù)人員可能需要在手術(shù)進(jìn)行期間嘗試多于一次，才能確認(rèn)放置治療儀器的最佳位置，導(dǎo)致出現(xiàn)心臟手術(shù)并發(fā)癥甚至手術(shù)失敗的機(jī)率增加。這項(xiàng)技術(shù)有助于醫(yī)護(hù)人員于手術(shù)進(jìn)行時(shí)更準(zhǔn)確地將儀器放入最佳位置，減低出現(xiàn)并發(fā)癥或手術(shù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

這項(xiàng)技術(shù)源于2015年的一宗復(fù)雜左心耳封堵術(shù)個(gè)案。去年，一名于香港威爾斯親王醫(yī)院接受左心耳封堵術(shù)的78歲女病人，術(shù)前經(jīng)食道超聲波發(fā)現(xiàn)其左心耳呈雙葉狀，這種結(jié)構(gòu)增加了封堵術(shù)的難度，醫(yī)護(hù)人員必須有相當(dāng)周詳?shù)男g(shù)前規(guī)劃，以求更準(zhǔn)確地將封堵器放入病人左心耳的兩端。

因此，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地利用3D打印技術(shù)來(lái)協(xié)助手術(shù)的計(jì)劃，并利用塑造出的3D軟件模型在術(shù)前模擬相關(guān)治療程序。術(shù)后跟進(jìn)及評(píng)估顯示患者情況良好。

來(lái)源：36kr