Science:打印一颗心！人造器官再现关键人物，科学家打印出会跳动的心

就在不久前，史学经纬团队和读者朋友们解说了3D列印器官的一项接连取得出乎意料：科学家们造显露了包含腹腔和心包、不会“呼吸”的迷你人工肺。该科学研究重登了顶尖史学期刊《科学》的内页。而在最另行一期《科学》上，微生物生物医学家们再次取得出乎意料微生物物料的另行技术障碍，造成了一项“激动人心”的另行成果。微生物列印另行技术模拟肺其组织和拷贝人类脑部结构上，让繁复的“人造器官”将要转成真实世界。澳大利亚卡耐基梅隆大学（Carnegie Mellon University）的科学家们技术开发显露一种创另行的3D微生物列印另行技术，以脂质为物料，制造显露具有更是高亮度、图案可以更是繁复的经常性其组织支架。“这种史无前例的方法，使其组织生物医学领域向3D列印全体积脑部又迈进了一步。”科学研究机构的另行闻解说。脂质是一种十分理想的微生物物料。因为这类蛋白质本身就是体液主要的结构上蛋白，是细胞不会外基质的主要化学物质。它们有充足的所制造强度，为细胞不会和其组织化学物质提供结构上空间。Andrew Hudson耶鲁大学是这项科学研究的一同一作，用他的话说，“体液几乎每个其组织都由脂质构成”。尽管如此，要用天然的脂质做3D列印的微生物纸，还有根本原因无需解决。“它是液态的，假如你想在空气中把它列印显露来，那么你只不会在摄制模拟器上得到一滩浮。”Hudson耶鲁大学解释。如何让脂质持续保持比较简单的其组织外观，还要达到高亮度和高保真度？为此，Adam Feinberg教授领衔的科学研究团队技术开发了一种另行另行技术，他们将其命名为“另行鲜”（FRESH），全称是“胶体浮凝胶的自由可逆式嵌入”（Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels）另行技术。这种3D列印另行技术以乳胶作为之上床，特定浓度的脂质从灵活的列印喷嘴中浸入后，可以在之上胶中三道沉积和溶化。等到列印完成，科学研究部门把温度从室温修正到代谢率，就可以让之上用的乳胶融化，同时让列印显露来的脂质结构上、嵌入脂质中的细胞不会持续保持完好。借助FRESH另行技术，他们用细胞不会和脂质出乎意料列印显露不同体积的脑部零件：小到毛细腹腔，大到与另行生儿脑部相当的人类脑部假设，都有腹腔种系统、腔室彼此之间的穿孔等结构上。而且，亮度最高达到20微米，大大将近原有另行技术100~500微米的亮度。科学研究部门用脂质列印显露来的人工脑部穿孔，穿孔可以关上和关闭。科学研究部门还设计了一个使用两种微生物纸列印的左心室假设，由脂质列印显露内壁和外壁，中间是人类胚胎干细胞不会来源的心肌细胞不会。正如他们的预期，在列印并培养4周后，这一3D人造其组织不仅持续保持了比较简单的结构上，并且产生了人类脑部应有的集体行动合上动态！用脂质和细胞不会两种微生物纸列印显露人工心室，集体行动合上的人工心室。Feinberg教授总结说：“我们的科学研究结果表明，我们能用细胞不会和脂质列印显露脑部的零件，把它们制成真正具有动态的部件，比如脑部穿孔或跳动的心室。”借助计算机断层扫描数据，科学研究部门用脂质列印显露的人工脑部精准地拷贝了具有患者个体特点的鉴定结构上。有了这样一种另行技术，不仅可以用脂质列印大体积的经常性，科学研究部门相信，像纤维蛋白、透明质酸、藻酸矿等各种多不会微生物物料，都可以作为微生物纸用于3D列印。“FRESH另行技术为其组织工程提供了一个优点强大的模拟器。”科学研究部门解说。为了让更是多人可以使用这种3D列印另行技术，科学研究部门还将硬件模拟器的设计“开源”，免费共享。他们希望，不光是实验室的科研部门，甚至中学科技小组的学生们，也可以构建并获得低成本、嵌入式的3D微生物列印机。当然，科学实证也写到，要列印相一致体积的人造器官还有诸多挑战，比如大型其组织无需数十亿的细胞不会。但是无疑，我们将要见证奇迹的实现过程。这项FRESH另行技术与省略写到的迷你人工肺列印另行技术，“将要让按需列印器官更是接近真实世界”。原始显露处：A. Lee1，*， A. R. Hudson1，*， D. J. Shiwarski1， et al.， (2019) 3D bioprinting of collagen to rebuild components of the human heart. Science. DOI： 10.1126/science.a9051