科學(xué)家們2月4日表示,他們已首次利用人類胚胎干細(xì)胞打印出了3D物體,在尋求制作可移植器官之路上又邁出了一步。
據(jù)法新社2月5日?qǐng)?bào)道,他們撰寫的報(bào)告指出,該技術(shù)一旦經(jīng)過(guò)細(xì)微調(diào)整,應(yīng)該能夠讓科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里制作出三維人體組織,從而無(wú)需再接受器官捐獻(xiàn)或進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)。
報(bào)道稱,人類胚胎干細(xì)胞能夠進(jìn)行自我復(fù)制并形成人體內(nèi)的任何一種細(xì)胞。它們被說(shuō)成是人體替代組織的來(lái)源,能夠修復(fù)出現(xiàn)功能障礙的心肺器官和受損的脊柱,能治療帕金森病甚至禿頂。
此前,科學(xué)家已運(yùn)用噴墨打印技術(shù)對(duì)包括成人干細(xì)胞在內(nèi)的其他種類的細(xì)胞進(jìn)行過(guò)3D打印試驗(yàn)。但截至目前,比成熟干細(xì)胞用途更廣的人類胚胎干細(xì)胞被證明過(guò)于脆弱。
參與相關(guān)工作的英國(guó)羅斯林干細(xì)胞公司的賈森·金說(shuō):“我們希望這一科學(xué)進(jìn)展對(duì)今后開展無(wú)需使用動(dòng)物的可靠藥物試驗(yàn)具有巨大且有價(jià)值的長(zhǎng)期意義,并可以在更長(zhǎng)一段時(shí)間后提供人們所需的供移植的器官。”
報(bào)道稱,該團(tuán)隊(duì)使用了一種經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的“以瓣膜為基礎(chǔ)”的打印機(jī)。這種打印機(jī)裝有的“生物墨水”內(nèi)含有實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出的人類胚胎干細(xì)胞。只需少量空氣就可把這些細(xì)胞從打印機(jī)的“墨盒”中擠出,并可通過(guò)微型瓣膜的開合來(lái)控制“墨水”的流動(dòng)。
上述報(bào)告的作者之一、愛丁堡赫里奧特—瓦特大學(xué)的威爾·舒(音)說(shuō):“我們?cè)趲追昼妰?nèi)就能打印出數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。這種打印機(jī)的大小與放在桌面上的標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)類似。”
舒說(shuō),活體細(xì)胞被打印到培養(yǎng)皿里,然后聚集在一起形成“我們所謂的‘回轉(zhuǎn)橢球體’,就像一個(gè)小球”。每個(gè)“回轉(zhuǎn)橢球體”的直徑小于1毫米。
報(bào)道指出,該試驗(yàn)的目的不是最終創(chuàng)造出任何物體,而是要展示一種不會(huì)損傷脆弱干細(xì)胞的打印方法。
英國(guó)物理學(xué)會(huì)在一份聲明中說(shuō):“最重要的是,打印出來(lái)的人類胚胎干細(xì)胞仍保持有它們的多能性,即分化形成任何其他種類細(xì)胞的能力。”
理論上講,該團(tuán)隊(duì)能夠打印出任何形狀的細(xì)胞,但尚無(wú)法重新制造出人體器官,因?yàn)槠鞴賰?nèi)需要具備血管網(wǎng)絡(luò)。
舒解釋說(shuō):“若想打印出整個(gè)器官,就需在其內(nèi)部制造出能夠供養(yǎng)器官的血管結(jié)構(gòu),從而讓組織得以長(zhǎng)期存活。這是一個(gè)挑戰(zhàn)。”
報(bào)道指出,如何“指揮”胚胎干細(xì)胞結(jié)合形成某種特殊的器官構(gòu)成了另一個(gè)巨大障礙。舒說(shuō),他所在的團(tuán)隊(duì)將在短期內(nèi)嘗試打印3D肝臟組織。肝臟是具有最簡(jiǎn)單的生物學(xué)構(gòu)造的器官之一。
他說(shuō),此項(xiàng)技術(shù)隨后將會(huì)用于實(shí)驗(yàn)室藥物試驗(yàn):“希望今后不再需要使用動(dòng)物做試驗(yàn)。我期待這項(xiàng)技術(shù)能夠在今后一兩年的時(shí)間里付諸實(shí)踐。”



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