盘点近年来最具价值的8大3D打印医疗生物案例 

2020-04-14 10:21 发布

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医疗生物3D打印是一种使细胞结构能够由装有干细胞的生物墨水制成的方法,一层一层地沉积生物材料以产生皮肤,组织甚至器官。生物打印项目正在慢慢发展,每个新项目都离成为一个功能齐全且可行的解决方案仅一步之遥。实验室和研究中心正在对人体的肝脏,肾脏和心脏进行生物打印。目的是使它们适合于移植以及可行的长期解决方案。实际上,这种方法可以应付缺乏器官供体的人,并可以更好地研究和了解某些疾病。3D打印资源库在这里给大家介绍8大主要的生物3D打印项目,包括3D打印的器官和其他人体部位!

NO1.3D打印心脏
    去年四月,一组以色列研究人员展示了一颗樱桃大小的生物打印的心脏。该器官由细胞,血管,心室和小室组成:这是业内首创。研究人员从患者自身的脂肪组织中开发出了一种水凝胶,从而降低了植入后排斥的风险。打印过程只需要3到4个小时。心脏虽然没有兔子的心脏大,但这是令人鼓舞的起点。还要注意BIOLIFE4D所获得的结果:这家美国公司成功地对心室和腔室进行了微型人体心脏生物打印。

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NO2.3D打印肾脏
    在2011年,威克森林再生医学研究所所长Anthony Atala教授首次展示了3D生物打印肾脏。在七个小时内,他的团队就能够从干细胞设计出这种器官。肾脏不能存活很长时间,但是这个项目充满了希望。从那以后,打印工作一直在继续。例如,在哈佛大学,研究人员成功地对血管化近端小管的3D模型进行了生物打印,以更好地了解肾脏的结构和功能。


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NO3.3D打印眼角膜
    世界卫生组织估计,全世界有1000万人需要手术以预防角膜失明,并且由于角膜瘢痕形成,已有490万人患有完全失明。在2019年,来自纽卡斯尔大学的研究人员首次开发了3D打印的人造角膜,可以将其移植给有需要的人。在从志愿者的眼睛中研究并收集数据后,研究人员能够设计出角膜的3D模型。最具挑战性的方面之一是使用正确的材料来保持角膜的凹形形状,以及找到一种足够稀薄的墨水以通过3D生物打印机的喷嘴喷出的墨水。仅使用一种健康的人类角膜,他们就可以3D打印50幅人工角膜。眼科学的突破性进展。

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NO4.3D打印卵巢
    2017年5月,西北大学的研究人员正在为有生育问题的妇女开发解决方案。当时,他们已经成功地将生物打印的卵巢植入了无菌小鼠中。两年后,研究人员取得了非常令人鼓舞的进展。他们能够绘制出猪卵巢中结构蛋白的位置图,从而使他们能够制造出一种生物墨水,以生物打印供人类使用的功能性卵巢。此外,研究小组解释说,他们的方法可以用于鉴定其他类型的蛋白质,这些蛋白质可以促进其他器官的生物墨水的产生!

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NO5.3D打印肝脏
    巴西圣保罗大学的研究人员已经成功地从血细胞中创建了人类肝脏的微型版本。从患者血液采集到组织生产,整个过程仅用了90天。这些使用3D生物打印技术开发的肝脏类动物器官整合了相关器官的功能。这些措施包括重要蛋白质的生产,维生素的储存和胆汁的分泌。为了创建肝脏组织,该团队使用了Inkredible生物打印机,该打印机由制造商CELLINK销售,该公司是业界最受认可的公司之一。
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NO6.3D打印耳朵
    昆士兰科技大学(QUT)和Maia Van Mulligan的合作使这项生物印刷项目成为可能,以帮助她恢复听力。HearSay基金会也参与了小女孩的康复工作,该基金会指出3D打印的耳朵功能完备,将使Maia再次听到。耳朵植入物是使用患者的软骨细胞制成的,从而降低了植入后排斥反应的风险。此外,这种类型的定制生物打印解决方案实际上比其他替代方案便宜。

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NO7.3D打印胰腺
    来自“科学研究与开发基金会”的一组科学家为自己设定了到2020年开发功能性3D打印胰腺的目标,这将帮助糖尿病患者避免注射胰岛素并最大程度地减少相关的继发并发症的风险,从而经常导致死亡。为了进行生物打印,首先要对患者进行活检,然后进行干细胞收获。然后将细胞转化为能够产生胰岛素和胰高血糖素的细胞。然后将它们用作打印胰腺的生物墨水。

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NO8.3D打印皮肤
    生物打印皮肤的市场正在稳定增长:根据BBC Research的数据,该市场将从2018年的247亿美元增长到2023年的1099亿美元。初创公司Poietis已开发了4D打印皮肤,将来可以将其移植给受害者烧伤或皮肤疾病。已经专门为打印过程开发了一种称为Cytocentric CAD的软件,该软件旨在应对模仿人体自身组织的挑战。这是4D打印,因为组织组件精确地布置在空间中,并且还受到细胞的自组织过程的作用。通过考虑自组织过程,可以创建与人体组织非常接近的高度复杂的组织结构。与Assistance Publique –Hôpitauxde Marseille合作对4D打印的皮肤进行了临床测试。Poietis的长期目标是“在每家医院中放置生物打印机,以实现个性化组织的生产,并缩短等待移植的患者的等待时间,” Poietis创始人Fabien Guillemot博士说。
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