英国研究员3D打印干细胞 制造人体组织和器官响前奏

英国研究员3D打印干细胞 制造人体组织和器官响前奏 英国研究员3D打印干细胞 制造人体组织和 器官响前奏 新奇@ jenny, 2013 年 2 月 13 日 22:25 I Talk! 何为3D打印技术, 三维立体打印属于一种快速成型(Rapid prototyping)技术，是一种由CAD(计算机辅助设计)数据通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。这一成型过程不再需要传统的刀具、夹具和机床就可以打造出任意形状。它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，甚至直接制造零件或模具，从而有效的缩短产品研发周期、提高产品质量并缩减生产成本。 三维打印机采用分层加工，叠加成型方式来“造型”，会将设计品分为若干薄层，每次用原材料生成一个薄层，再通过逐层叠加获得3D实体。这一点它与喷墨打印机工作方法十分类似，3DP是一层一层地印，而喷墨打印机是一条直线一条直线地喷，通过若干直线的叠加形成图像。它通过对电脑中三维软件的识别，进行STL(三角网格格式)转换，再结合切层软件确定摆放方位和切层路径，并进行切层工作和相关支撑材料的构造。 最后使用喷头将固态的线型成型材料加热成半熔融状态之后挤出来，和支撑材料自下而上，一次一层的构铸成最终实体。简单的说，可以理解为软件把物体分成若干个横截面，而三维打印机将这些横截面一次一层的沉淀、堆积，最终形成我们所需的实体。 目前，3D打印技术已经得到了广泛的应用，而且也出现了许多创举，如打印人造肉、打印3D血管、打印人体骨骼以及制作生物模型等等，也许在不久的将来正的可以利用打印技术“克隆”一个完成的人。 制造人体组织和器官前奏 3D打印干细胞 3D打印机打印出的干细胞 英国研究人员首次用3D打印机打印出人体胚胎干细胞，干细胞鲜活而且保有发展为其他类型细胞的能力。研究人员说，这种技术或可制造人体组织以测试药物，制造器官，乃至 直接在人体内打印细胞。 配备两个“生物墨盒” 计算机控制微调阀喷出“墨水” 人体胚胎干细胞可以分化成所有不同种类的体细胞，分化过程始于干细胞形成拟胚体，细胞打印是培养一定大小和形状的拟胚体的方法之一。 爱丁堡赫里奥特,瓦特大学和中洛锡安郡罗斯林干细胞公司研究人员开发的胚胎干细胞3D打印机配备两个“生物墨盒”，一个装着浸在细胞培养基中的人体胚胎干细胞，另一个只有培养基。计算机控制微调阀喷出“墨水”，速度可通过改变喷口直径实现精确控制。 打印机上还有一个显微镜显示细胞打印情况。两种“墨水”一层一层间隔喷洒，形成不同浓度的细胞飞沫，最小的飞沫体积仅2纳升，包含大约5个细胞。飞沫被喷入有诸多凹孔的培养皿中，翻转培养皿，飞沫形成悬液，在各凹孔内“抱成团”。打印机可精确控制飞沫的大小，使干细胞达到分化的最佳状态。 研究人员在5日出版的英国《生物制造》杂志发表论文说，检测结果显示，打印24小时后，95,以上的细胞仍然存活，显示打印过程未杀死细胞;打印3天后，超过89,的细胞存活，而且仍然维持多能性，即分化出多种细胞组织的潜能。 最终能制造器官 解决器官移植中的免疫抑制 研究人员已经用3D打印的干细胞制造出骨髓和皮肤。他们认为，最终能借助这种方法制造器官，从而无需器官捐献，解决器官移植中的免疫抑制等问题。 英国《每日邮报》5日援引主持这项研究的威尔?舒(音译)的话报道:“就我们所知，这是这些细胞(人类胚胎干细胞)首次用3,技术打印出来。这一技术可以让我们制造出更精确的人体组织模型。” “就长期来看，我们认为这项技术将进一步发展，实现用患者自己的细胞制造3D器官用于医疗移植，”舒说，“干细胞技术将取得巨大进步，把细胞变成你想要的(组织或器官)。” 打印人体器官可能至少需要10年 3D打印技术问世于上世纪80年代，近年在航空航天、工业制造、生物医疗、建筑、个人化定制等领域广泛应用。科学家曾用这一技术打印血管等组织。专家认为，用3D技术打印人体器官可能至少需要10年。 作为细胞打印领域的先驱，美国哈佛大学医学院的生物医学工程师乌特坎?德米尔吉说，英国同行的这项研究把细胞打印引向一个激动人心的方向，“这项技术可能有益于高通量药物测试”。 德米尔吉说，用这种可重复的可靠方法，可以从下往上制造微小组织;远期目标是制造整个器官，不过这“可能离我们相当遥远”。