科技日報記者 毛黎
以色列研究人員首次在全球成功地「列印」出帶血管的人工3D心臟。此前，人們只是列印出無血管的簡單組織。特拉維夫大學的研究小組表示，他們獲得的3D心臟由患者細胞和生物材料製成。
德維爾教授展示帶有人體組織的3D列印心臟。圖片來源：法新社
研究項目帶頭人塔爾·德維爾（Tal Dvir）教授說，這是人類首次成功地設計和列印出充滿細胞、血管並有心室的完整心臟。德維爾身兼多職，是特拉維夫大學喬治·懷斯生命科學院分子微生物和生物技術系以及納米科學和納米技術中心的教授。他與特拉維夫大學阿薩夫·夏皮拉（Assaf Shapira）教授和博士生納達夫·摩爾（Nadav Moor）共同完成了研究工作。
在以色列，心臟病是排在癌症之後第二大致人死亡的原因。根據衛生部的數據，2013年以色列心臟病導致的死亡人數佔總死亡人數的16％左右。而在美國，心臟病是男性和女性死亡的主要原因。通常，心臟移植手術是針對心力衰竭晚期患者僅有的療法。美國需心臟移植患者的等候期可達6個月或更長。在以色列和美國，不少患者在期望生存的等待之中死去。
圖片來源：中新網
德維爾解釋說，他們3D列印的人工心臟由人體細胞和患者特有（特異性）生物材料製成。在心臟製作中，人體細胞和患者特異性生物材料作為生物列印原料，由糖和蛋白質製成的物質用於3D列印中構成複雜的組織模型。他同時表示，過去人們設法3D列印出心臟結構，但沒有細胞或血管。新的研究結果證明，設計個性化組織和器官替代的途徑在未來具有潛力。
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在現階段，特拉維夫大學研發的3D列印心臟的大小僅適合兔子。然而，研究人員相信，採用相同的技術，他們能夠可以獲得尺寸更大的人類心臟。
研究中，首先從患者身上取得活檢脂肪組織，然後將脂肪組織的細胞和非細胞進行分離。分離出的細胞被重新編程成為多能乾細胞後，有效地分化成心臟細胞或內皮細胞。將膠原蛋白和糖蛋白等細胞外基質（ECM）加工成個性化的水凝膠作為列印材料，然後將分化的細胞與其混合，用於列印具有患者特異性、無排異性的帶血管的心臟組成部分，最終是完整的心臟。
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德維爾認為，使用「原生」患者特異性材料對於成功設計組織和器官至關重要。研究人員下步打算是先進行動物心臟移植實驗，並最終完成人體心臟移植。德維爾說，希望在未來十年內，全球最好的醫院都擁有人體器官3D印表機，能夠常規的為患者列印器官進行移植手術。
審核：王小龍
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