Bagaimana Saintis 3D Mencetak Hati Tiny dari Sel Manusia

Pin
Send
Share
Send

Ia mempunyai empat kamar, saluran darah dan ia berdegup - jenis.

Pada yang pertama, saintis mempunyai 3D mencetak hati menggunakan tisu manusia. Walaupun jantung lebih kecil daripada manusia (ia hanya saiz arnab), dan masih jauh untuk pergi sehingga ia berfungsi seperti hati yang normal, percubaan eksperimen-konsep akhirnya boleh menyebabkan organ-organ atau tisu yang disesuaikan yang boleh digunakan dalam tubuh manusia, menurut sebuah kajian yang diterbitkan pada Isnin (15 April) dalam jurnal Advanced Science.

Untuk mencetak hati, penyelidik di Universiti Tel Aviv di Israel mula mengambil sampel kecil lemak dari pesakit. Dalam makmal, mereka memisahkan tisu ini ke dalam sel-sel komponennya dan struktur di mana sel-sel duduk, yang dipanggil matriks ekstraselular.

Dengan menggunakan kejuruteraan genetik, saintis kemudian mengagak pelbagai komponen, memperbanyak semula sel-sel untuk menjadi sel-sel otot jantung, atau kardiomiosit, dan beberapa menjadi sel yang menghasilkan saluran darah.

Para penyelidik kemudian memuatkan sel-sel ini - berfungsi sebagai "bioinks" - ke dalam pencetak, yang telah diprogramkan untuk mencetak hati, berdasarkan imbasan CT yang diambil dari pesakit dan penggambaran hati seorang artis. Pencetak mengambil antara 3 dan 4 jam untuk mencetak jantung kecil dengan saluran darah asas. Para penyelidik kemudian mengeram jantung dan memberi makan oksigen dan nutrien. Dalam masa beberapa hari, sel-sel mula secara spontan dikalahkan.

Tetapi pemukulan ini tidak seperti apa yang dilakukan oleh hati manusia yang sihat. "Kami memerlukan sel-sel untuk mengalahkan secara serentak bukan sahaja secara individu," kata penulis bersama kajian Assaf Shapira, pengurus makmal di Makmal Kejuruteraan Tisu dan Perubatan Regeneratif di Tel Aviv University. Agar jantung mengepam darah dengan cekap melalui badan, sel-selnya perlu dipukul secara serentak - sesuatu yang belum dilakukan oleh hati yang dicetak 3D. "Sekarang kita sedang berusaha untuk matang tisu," kata Shapira.

Akhirnya, hati bercetak 3D yang diperibadikan mungkin mengurangkan kekurangan organ pemindahan kepada pesakit, dan juga boleh mengelakkan beberapa risiko yang berkaitan dengan pemindahan organ orang lain - iaitu, sistem imun badan boleh menolak tisu-tisu asing ini, kata Shapira kepada Live Sains.

Camila Hochman Mendez, penolong pengarah organ, pembaikan dan penjanaan makmal penyelidikan di Texas Heart Institute yang bukan sebahagian daripada kajian itu, berkata penemuan baru "benar-benar inovatif dan bergerak ke hadapan" dengan menunjukkan sesuatu yang lebih kompleks daripada dinding tunggal jantung boleh dicetak. Tetapi hasilnya juga "menunjukkan semua halangan yang masih dihadapi lapangan," tambahnya.

Untuk mencetak saiz penuh, jantung yang berfungsi sepenuhnya, para saintis perlu mencetak organ resolusi tinggi - satu lagi dengan vasculature yang boleh membawa oksigen dan nutrien menerusinya, kata Hochman Mendez kepada Live Science. Tetapi melakukan ini memerlukan beberapa bulan percetakan - masa yang berlalu di mana sel-sel tidak akan bertahan.

Para penyelidik menekankan bahawa jantung kecil itu masih merupakan "bukti-konsep", tetapi mereka berharap dapat mencari jalan untuk menghasilkan lebih banyak vasculature yang padat di masa depan.

"Sudah tentu, jika kita perlu menyusun hati yang lebih besar, ia akan menjadi mahal, ia memerlukan lebih banyak masa untuk mencetak dan lebih banyak bahan perlu diekstrak dari pesakit," kata Shapira.

Memang masih banyak lagi penyelidikan yang diperlukan sebelum menjadi biasa untuk hanya memukul "mencetak" pada pencetak 3D di pejabat doktor.

Pin
Send
Share
Send