3d打印补丁可以帮助修补“破碎”的心

3d打印补丁可以帮助修补“破碎”的心
一个生物医学工程研究团队创造了一种革命性的3d生物打印贴片,可以帮助治愈心脏病发作后伤痕累累的心脏组织。其中两名研究人员是生物医学工程副教授Brenda Ogle(右)和博士生Molly Kupfer(左)。资料来源:帕特里克·奥利里,明尼苏达大学

由明尼苏达大学领导的一个生物医学工程研究团队创造了一种革命性的3d生物打印补丁,可以帮助治愈心脏病发作后伤痕累累的心脏组织。这一发现是治疗心脏病发作后组织受损患者的重要一步。

该研究报告于今日发表于循环研究该杂志由美国心脏协会出版。研究人员已经为这一发现申请了专利。

据美国心脏协会称,心脏病是美国的头号死因,每年导致超过36万人死亡。心脏病发作时,人失去流向心肌的血液,导致细胞死亡。我们的身体不能取代它们因此,身体在心脏的那个区域形成疤痕组织,这将使人面临心脏功能受损和未来心力衰竭的风险。

在这项研究中,研究人员Minnesota-Twin大学的城市,威斯康星大学麦迪逊分校,Alabama-Birmingham大学使用激光3 d-bioprinting技术将干细胞来源于成年人心脏细胞在一个矩阵开始成长和击败同步盘在实验室里。

当细胞贴片被放置在老鼠的模拟研究人员发现,仅仅四周后,患者的功能能力就有了显著提高。由于补片是由心脏固有的细胞和结构蛋白制成的,它成为心脏的一部分并被身体吸收,不需要进一步的手术。

“这是在治疗美国的头号死亡原因上迈出的重要一步,”布伦达奥格尔,副教授说在明尼苏达大学。“我们认为,在未来几年内,我们可以扩大规模,修复大型动物的心脏,甚至可能修复人类的心脏。”

奥格尔说,这项研究不同于以往的研究,因为贴片是在对天然心脏组织的结构蛋白进行数字化、三维扫描后建模的。该数字模型是用心脏固有蛋白质通过3D打印制成的物理结构,并进一步整合来自干细胞的心脏细胞类型。只有使用这种类型的3D打印技术,我们才能实现模拟天然心脏结构所需的一微米分辨率

奥格尔说:“考虑到心脏的复杂性,我们非常惊讶它的工作效果。”“我们很受鼓舞地看到在支架上排列并显示了一个持续的电子信号波在贴片上移动。”

奥格尔表示,他们已经开始开发更大的下一步他们将在猪的心脏上进行试验,猪的心脏和人类的心脏大小相似


进一步探索

组织工程技术的进步减少了心肌梗死模型中的心衰

更多信息:高玲等,利用人诱导的多能干细胞和天然样、高分辨率、三维打印支架构建心肌组织工程循环研究(2017)。DOI: 10.1161 / CIRCRESAHA.116.310277
期刊信息: 循环研究

所提供的明尼苏达大学
引用: 3d打印补丁可以帮助修补“破碎”的心(2017年4月14日
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