胚胎干細胞首次成功用于3D打印

“當(dāng)你需要腎移植時，將會獲得一個為你量身而作的3D打印器官�！彪S著3D打印技術(shù)在細胞打印領(lǐng)域的不斷發(fā)展，這一愿景已經(jīng)離我們越來越近。目前，蘇格蘭科學(xué)家已經(jīng)使用人類細胞3D打印出了世界上第一個人造肝臟組織。

赫瑞瓦特大學(xué)研究小組成員展示人工肝臟細胞

　　研究發(fā)現(xiàn)，與藥物開發(fā)部門目前正在使用的技術(shù)相比，3D培養(yǎng)的細胞生理表現(xiàn)很不相同。愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了基于瓣膜的細胞打印過程，可以按特定的模式打印細胞，每液滴中能夠提供低至2 NL或小于5個的細胞。3D打印的人造肝臟組織“對于藥物研發(fā)非常有價值，因為它們可以更確切地模擬人體對藥物的反應(yīng)，有助于從中選擇更安全、更有效的藥物�！�

　　打印過程中關(guān)鍵的挑戰(zhàn)之一就是打印機噴嘴的研發(fā)。噴嘴必須更具可控性，并且用力輕柔，以保護細胞和組織活力。最近，赫瑞瓦特大學(xué)開發(fā)了一種基于瓣膜的雙噴嘴打印機（如下圖所示），已經(jīng)過驗證，可打印高度活細胞，包括用于組織再生的首例人體胚胎干細胞打印。

細胞打印系統(tǒng)的方案圖

　　Will Shu博士帶領(lǐng)赫瑞瓦特大學(xué)的研究小組開展這個十萬英鎊的項目，與中洛錫安郡的Roslin Cellab公司密切合作。該公司與制藥和生物技術(shù)機構(gòu)合作，旨在推動干細胞產(chǎn)品的商業(yè)化。這個項目的目標是制造出微型人類肝臟組織。

　　目前測試新藥物的過程，往往使用大量的實驗動物。這不是理想的做法，因為不僅成本昂貴，而且不太可能準確地呈現(xiàn)出人體器官對其的代謝能力和毒性反應(yīng)。

　　研究人員希望人工肝臟可以取代動物試驗，用于制藥公司的新藥測試，提供更快的結(jié)果反饋，同時顯著降低臨床試驗的成本。

　　“革命性的新藥需要10-15年的時間進入市場，投資成本超過100億美元，”Will Shu博士說�！　　皩嶋H上，人體器官切片可以使研發(fā)周期減少至10年以下，關(guān)鍵的是成本可減半。新藥物可進行潛在肝毒性的測試，因此這將有利于所有的疾病。”

　　　　研發(fā)人工肝臟的過程非常困難，因為它由許多不同類型的細胞和復(fù)雜的血管結(jié)構(gòu)組成，向身體提供營養(yǎng)。研究人員希望通過3D細胞打印和干細胞分化，制造沒那么復(fù)雜的1mm迷你肝臟。他們認為兩三年后能制造出活體器官。

　　　　該項研究由蘇格蘭大學(xué)物理學(xué)聯(lián)盟（SUPA）INSPIRE項目贊助。