生物3D打印的又一突破：哈佛大学研发出3D打印肾小管
在过去的几年中，我们已经能够发现生物3D打印取得了许多重大突破。例如3D打印人类皮肤、骨骼甚至是功能齐全的甲状腺。确实，3D打印为生物发展铺平了道路，这也得益于3D打印机独特的重建人体组织结构能力。http://images.ofweek.com/Upload/News/2016-11/Zoe/1129/11290201.jpg 尽管科学家们可以在短短的几小时之内依靠3D打印机打印出细胞、组织。但是，更复杂的人体器官要想通过生物3D打印技术完成却不是那么简单，其中特别是最为复杂的肾脏。 肾脏，形状似豆形，拳头大小，位于脊柱两侧的肋骨下方，在我们的日常健康中发挥关键作用。每个肾脏都会对流体和废物进行过滤，因此对血液有着清洁的作用。必要的矿物质会被传递回血液当中，而废物则通过尿液被排出身体。 我们的肾脏每天过滤120到150夸脱（液体或固体的容积单位）的血液，以维持血液的稳定，使身体正常工作。同时，肾脏将防止身体中的废物积累，稳定我们的电解质水平，并产生激素调节血压和红细胞，对身体健康有重要作用。 但是据资料显示，全球约有10％的人口受到慢性肾脏疾病的影响，每年有数百万人因为缺乏治疗而死亡。在美国，慢性肾脏疾病的治疗每年花费约480亿美元，占医疗保险预算总额的近7％，但却只覆盖了1％的人群。目前，有超过93,000人在美国肾移植等待名单上，等待时间长达十年。 而事实上，由于缺乏可用肾脏，患者不得不进行透析治疗。通过一台机器对患者的血液进行清洁，耗费3至10个小时的时间再将血液从静脉输回。透析的成本和时间投入都很高，但是效果却远远不如自身肾脏清洁血液的效果好。 面对这样的情况，哈佛大学的Jennifer Lewis实验室的科学家迈出了创建人工肾脏的第一步。通过3D打印机，Jennifer Lewis和她的同事创建出了肾小管，能够为血液流动提供血管网络，一定程度上可以代替生物捐献肾脏。 据OFweek3D打印网了解，要完成3D打印肾小管，首先要在室温下用一种含有人类干细胞的凝胶支撑3D组织网格。随后再使用另一种可在冷却时变成液体的凝胶流出网格，以留下可生长的血管。将材料封闭在细胞外基质中，将生长因子加入到中空通道中，以促使干细胞分化成特定的细胞类型。这种3D打印的肾小管可以存活超过两个月。http://images.ofweek.com/Upload/News/2016-11/Zoe/1129/11290202.jpg 去年，Lawrence Livermore国家实验室的科学家开发了一种允许血管网络在生物打印组织中进行组装的方法。但是，血管网格依旧是生物打印器官最大的缺失部分。因此，Jennifer Lewis实验室的研究成果对生物3D打印肾脏来说无疑是一次巨大的进步。 但在生物3D打印有能力创建出一个全功能的肾脏之前，这种3D打印肾小管会被用于药物毒性测试中，以帮助确定生物3D打印肾脏过滤化学物质的能力。以及并入到现有的透析治疗方案中，使整体治疗过程能够拥有更好的效果。 生物3D打印技术似乎在一步步地前进，但是每一小步对于医学的发展都是一大步。以现在的发展速度下去，我们或许很快就能看到生物3D打印器官被用于真正的移植当中。
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