人造人还远吗？全球首颗3D打印心脏问世，歪果仁真要逆天改命？

大家对“心血管疾病”的态度虽然没有像癌症和AIDS那样谈及色变，但也相差不远，心脏作为人体最重要的器官之一，复杂程度难以想象，一旦出现病症，常规治疗手段很难产生效用。

 

 

 

迄今为止，人类治疗心脏衰竭患者的方法仅有：心脏移植。但这件事困难太多：手术难度高、术后排异反应激烈，以及寻找供体…

 

但最近生物医学科技领域有了一次全新突破：以色列特拉维夫大学宣布成功用人体细胞制造出世界上首颗3D打印心脏。

 

 

 

所以…这将是人类器官移植的“新姿势”？

 

有血有肉还会跳

 

精彩视频戳这里▲

 

从视频中看，这颗心脏大约2cm 大，上面可以清晰的看到主血管等器官，你们可不要认为这是个模型，事实上这就是一颗货真价实的“微缩版”人类心脏。

 

 

它的特殊之处在于：不仅作为第一颗具备细胞和血管的人工心脏，而且完善了心室和心房等器官结构、甚至能跳动…

 

 

 

总之从理论上它可以支持其载体的正常生理活动，只不过这个“人”大概是咚塔塔族的。

 

 

 

值得一提的是，制作这颗心脏的材料，全部来源于某位心脏衰竭患者自身的体细胞，这意味着如果在未来能够成功用3D打印出适用于人类的器官，那么经过移植手术之后病患发生排异反应的概率将无限趋于0…

 

 

 

虽然这并不是人类第一次人工培养器官，但想要制作一颗完全匹配病患的免疫学、细胞、生物基因等特性的心脏，目前来看，也只有通过这种方式才有一点实现的可能。

 

 

 

像打印机那样？那你错了

 

从视频过程中看好像很容易，就像制作一个精美的玩具，但实际上其难度高到难以想象。

 

 

 

从特拉维夫大学在《Advanced Science》发表的论文看，研究团队主要从患者体内提取了网膜组织细胞（人类器官外部的一层“保护膜”），并将该细胞和基质（也称作细胞溶胶，细胞质中胶态的基底物质）分离，然后将后者加工成水凝胶（亲水的高分子聚合物）。

 

 

a 是刚刚剥离出的网膜组织，b基质，c水凝胶（3D打印过程中的油墨）

 

将细胞重编程为多能细胞，然后分化成心肌细胞和内皮细胞，然后封装在水凝胶中以产生用于印刷的生物链。

 

 

 

在准备好打印所需的“原材料”之后，研究人员就开始了对患者进行心脏建模的过程。

 

 

 

根据原文表述，他们对患者心脏进行了全面的 CT 扫描，由此识别患者心室中主要血管的3D结构。之后研究员们借助CAD软件，重现该患者的心肌尺寸和形状。

 

 

 

那么问题来了，CT这玩意儿扫不出心脏内部的小型血管…所以后续还要借助数学模型，将较小的血管添加到基本脉络系统设计中，并且还能基于某种定律计算出心脏中最适宜的血氧浓度。

 

 

“钙瞬变”图，成功触及到极果君知识盲区

 

第三，也是最重要的一步：如何保证3D打印心脏的功能和耐用性。研究人员们通过测量该器官组织中的钙瞬变，来评估这颗人造心脏的实际功能。（钙瞬变是心肌细胞膜上的瞬时性反应，和心脏正常的收缩功能紧密相关）