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以色列研究人員首次在全球成功地“打印”出帶血管的人工3D心臟。此前，人們只是打印出無血管的簡單組織。特拉維夫大學(xué)的研究小組表示，他們獲得的3D心臟由患者細(xì)胞和生物材料制成。

德維爾教授展示帶有人體組織的3D打印心臟。

研究項目帶頭人塔爾·德維爾（Tal Dvir）教授說，這是人類首次成功地設(shè)計和打印出充滿細(xì)胞、血管并有心室的完整心臟。德維爾身兼多職，是特拉維夫大學(xué)喬治·懷斯生命科學(xué)院分子微生物和生物技術(shù)系以及納米科學(xué)和納米技術(shù)中心的教授。他與特拉維夫大學(xué)阿薩夫·夏皮拉（Assaf Shapira）教授和博士生納達(dá)夫·摩爾（Nadav Moor）共同完成了研究工作。

在以色列，心臟病是排在癌癥之后第二大致人死亡的原因。根據(jù)衛(wèi)生部的數(shù)據(jù)，2013年以色列心臟病導(dǎo)致的死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的16％左右。而在美國，心臟病是男性和女性死亡的主要原因。通常，心臟移植手術(shù)是針對心力衰竭晚期患者僅有的療法。美國需心臟移植患者的等候期可達(dá)6個月或更長。在以色列和美國，不少患者在期望生存的等待之中死去。

德維爾解釋說，他們3D打印的人工心臟由人體細(xì)胞和患者特有（特異性）生物材料制成。在心臟制作中，人體細(xì)胞和患者特異性生物材料作為生物打印原料，由糖和蛋白質(zhì)制成的物質(zhì)用于3D打印中構(gòu)成復(fù)雜的組織模型。他同時表示，過去人們設(shè)法3D打印出心臟結(jié)構(gòu)，但沒有細(xì)胞或血管。新的研究結(jié)果證明，設(shè)計個性化組織和器官替代的途徑在未來具有潛力。

在現(xiàn)階段，特拉維夫大學(xué)研發(fā)的3D打印心臟的大小僅適合兔子。然而，研究人員相信，采用相同的技術(shù)，他們能夠可以獲得尺寸更大的人類心臟。

研究中，首先從患者身上取得活檢脂肪組織，然后將脂肪組織的細(xì)胞和非細(xì)胞進(jìn)行分離。分離出的細(xì)胞被重新編程成為多能干細(xì)胞后，有效地分化成心臟細(xì)胞或內(nèi)皮細(xì)胞。將膠原蛋白和糖蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）加工成個性化的水凝膠作為打印材料，然后將分化的細(xì)胞與其混合，用于打印具有患者特異性、無排異性的帶血管的心臟組成部分，最終是完整的心臟。

德維爾認(rèn)為，使用“原生”患者特異性材料對于成功設(shè)計組織和器官至關(guān)重要。研究人員下步打算是先進(jìn)行動物心臟移植實驗，并最終完成人體心臟移植。德維爾說，希望在未來十年內(nèi)，全球最好的醫(yī)院都擁有人體器官3D打印機，能夠常規(guī)的為患者打印器官進(jìn)行移植手術(shù)。