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3D打印甲狀腺

2018-04-07 來源:尤醫(yī)生聊甲狀腺  標簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:甲狀腺是一個內(nèi)分泌器官,其功能的紊亂會引起機體復雜的問題,但它本身解剖結(jié)構(gòu)相對簡單,沒有復雜的導管系統(tǒng),基本上由甲狀腺濾泡和血管系統(tǒng)組成,因此很容易成為3D打印的目標對象。

甲狀腺是一個內(nèi)分泌器官,其功能的紊亂會引起機體復雜的問題,但它本身解剖結(jié)構(gòu)相對簡單,沒有復雜的導管系統(tǒng),基本上由甲狀腺濾泡和血管系統(tǒng)組成,因此很容易成為3D打印的目標對象。

2015年,俄羅斯公司3DBioprintingSolutions的一組科學家成功3D打印出甲狀腺并將其移植到一只老鼠身上。為此發(fā)表了一篇名為“生物打印功能性的血管化老鼠甲狀腺結(jié)構(gòu)”的論文。
 
研究人員采用了一種無需支架的3D打印技術(shù)和能自我融合的組織球體。他們將甲狀腺球體(TS)和尿囊球體(AS)作為甲狀腺細胞和內(nèi)皮細胞的來源,用一臺定制的生物打印機,在一種膠原水凝膠中將兩種球體打印成一個緊密隊形。然后,被緊放在甲狀腺球體旁邊的內(nèi)皮細胞侵入它們,并將它們血管化。同時,來自甲狀腺球體的上皮細胞形成濾泡。
 
此過程中使用的生物打印機名為Fabion,是內(nèi)部專門開發(fā)的,由多個功能部件組成,包括一個注射泵、一個流體芯片、一個裝載活塞、一個捕獲活塞和一個沉積活塞(上面帶一個凹槽,用于液體移除)。這些部件協(xié)同工作,以確保3D打印的高精度,它們一次可以沉積單個組織球體。生物打印機還包括一個加熱和冷卻系統(tǒng),以更好地控制膠原水凝膠的聚合。3D打印甲狀腺結(jié)構(gòu)會在膠原水凝膠中培養(yǎng)4天。
 
隨后,研究人員將3D打印甲狀腺移植到甲狀腺機能減退的老鼠身上,并分別在三周和五周后對小鼠進行了測試。結(jié)果顯示老鼠的甲狀腺激素水平顯著提高,組織學評估也顯示這個生物打印甲狀腺能成功地發(fā)育成熟并與老鼠的其他部位融合,表明這個3D打印器官確實不辱使命。
 
這一醫(yī)學突破對于科學家們研究人體器官是一大啟示,如果3D打印甲狀腺能成功在人體身上移植且得到很好的運用,這將是人類的一大福音。因為據(jù)世界衛(wèi)生組織估計,全世界有6.65億人受到甲狀腺疾病的影響。而從2010年到2016年的流行病學統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,甲狀腺疾病的發(fā)生率在我國呈現(xiàn)快速上升的趨勢,總發(fā)病率在20%左右,2億以上人口患有這類疾病。在某些情況下,病人需要進行甲狀腺切除術(shù),特別是由癌癥引起的甲狀腺功能喪失,這種病癥藥物治療無效,同時也不能進行活體器官移植。這是因為如果移植的話,必需要抑制患者的免疫功能,這實際上會加快癌細胞的發(fā)展。而可移植的3D打印器官和組織帶來了巨大的希望,因為這些器官組織是用患者自己的細胞打印而成的,所以它們在移植的時候無需抑制患者的免疫功能。
 
可以說,這一成果對于醫(yī)學的未來而言意義重大;對于科學家們來說,下一步的目標就是要制作出功能性的人類器官。據(jù)介紹,研究人員計劃在2018年3D打印一個人體甲狀腺,用腎組織細胞生物打印一個迷你腎臟。當然,科學家最終的目的是能生物打印出任何人體器官,幫助更多的人擺脫疾病的困擾。
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