澳洲科學家列印出會跳動的心臟細胞,離 3D 列印心臟的夢想又近了一步

作者 | 發布日期 2017 年 01 月 01 日 12:00 | 分類 3D列印 , 醫療科技 follow us in feedly
Sydney-based Heart Research Institute
HRI

3D 列印人類器官的目標雖然還很遙遠,但是每前進一步,這個夢想就會更靠近現實一點。在澳洲,雪梨心臟研究所(Sydney-based Heart Research Institute,HRI)開發了一種可以列印人類細胞的生物列印機,可以用來修復受損的心臟組織。研究的效果也很神奇,這些心臟細胞可以跳動,就像一顆真正的心臟一樣。



HRI 的一位科學家 Carmine Gentile 博士介紹說,患者只需要提供醫務人員他們的表皮細胞,用它們生成幹細胞,再進一步生成心臟細胞,醫生利用這台列印機可以列印患者所需的特定心臟細胞,然後生成可以植入心臟的組織,來修復受損的器官。

這種方法對飽受痛苦的心髒病患者裨益頗多,尤其是傳統的治療手段不奏效的時候。典型的心臟病治療過程,包括血管成形術,在這個過程中讓氣球膨化來擴大被阻塞的冠狀動脈,以及再灌注治療,包括植入支架和施以大量藥物。在這個過程中,3D 列印組織可以提供急需的替代品。

科林學院的一位心臟病科醫師和副教授傑瑪 Figtree 解釋,透過用一個有效的修補方式來替換壞死的心臟肌肉,可以大大地解決他們呼吸短促的問題,提高生活品質。「僅僅在澳洲,就有 35 萬人受到心臟病的侵害,每天會有 24 人死於心臟病,因此這項 3D 列印的突破非常有意義。」

除了創建可植入的心臟細胞,3D 生物列印機還可以創建特定器官用於藥物測試,也就是說,可以用病人自身的細胞創建一個迷你的心臟器官,在給病人使用藥物之前,在這個迷你的心臟器官上先測驗一下效果。Gentile 博士也稱之為驚人的發現,因為這可以讓我們在短時間發現藥物在病患身上的副作用。

當然,這項技術不會馬上引入澳洲各地的醫院,HRI 的研究人員認為這項技術在未來 5 到 10 年內才能用於病人的治療。

雖然,3D 生物列印可植入人體組織,仍然處於實驗室階段目前,但是 3D 列印已經開始應用於一些心臟手術的實踐。

據報導,香港醫生曾透過 3D 列印的模擬器官來進行術前的準備,提高手術的成功率。香港中文大學及香港大學聯手開發了一種技術,透過經病人食道超聲波造影所收集的數據進行三維重建,塑造出高仿真的複雜心臟結構的 3D 矽膠軟體模型,協助術前規畫,為病人制訂個人化的介入治療方案。

心臟結構複雜且因人而異,進行心臟介入手術的難度因而十分高。醫護人員可能需要在手術進行期間嘗試多於一次,才能確認放置治療儀器的最佳位置,導致出現心臟手術並發症甚至手術失敗的機率增加。醫護人員可能需要在手術進行期間嘗試多於一次,才能確認放置治療儀器的最佳位置,導致出現心臟手術並發症甚至手術失敗的機率增加。這項技術有助於醫護人員於手術進行時,更準確地將儀器放入最佳位置,減低出現併發症或手術失敗的風險。

這項技術源於 2015 年的一宗複雜左心耳封堵術個案。去年,一名於香港威爾斯親王醫院接受左心耳封堵術的 78 歲女病人,術前經食道超聲波發現其左心耳呈雙葉狀,這種結構增加了封堵術的難度,醫護人員必須有相當周詳的術前規畫,以求更準確地將封堵器放入病人左心耳的兩端。

因此,團隊創新地利用 3D 列印技術來協助手術的計畫,並利用塑造出的 3D 軟體模型在術前模擬相關治療程序,術後跟進及評估顯示患者情況良好。

(本文由 36Kr 授權轉載;首圖來源:HRI) 

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