研究简介：研究人员3D用真正的人体细胞打印工作心脏泵

在一项开创性的新研究中，明尼苏达大学的研究人员在实验室中有3D-D印刷了一定的厘米级人体心脏泵。该发现可能对研究心脏病具有重大影响，美国死亡的主要原因每年损失超过60万人。

该研究发表并出现在封面上流通研究是美国心脏协会的出版物。

在过去，研究人员已经尝试过3-D印刷心肌细胞，或心肌细胞，这是源自叫做多能人类的东西干细胞。多能干细胞是具有潜力的细胞，潜力能够发展成体内的任何类型的细胞。研究人员将把这些干细胞重新编程为心脏肌肉细胞，然后使用专用的3-D打印机在三维结构内打印它们，称为细胞外基质。问题是，科学家永远不会达到心肌细胞的临界细胞密度实际上。

在这项新的研究中，明尼苏达大学研究人员翻转了这个过程，它的工作。

“起初，我们尝试了3-D印染心肌细胞，我们也失败了，”明尼苏达大学科学与工程学院生物医学工程系的研究员和主管领导研究员布伦达奥格尔说。“我们团队的专业知识干细胞研究和3-D打印，我们决定尝试一种新的方法。我们优化了由细胞外基质蛋白制成的专用油墨，将油墨与人干细胞组合并使用油墨加细胞至3-D打印腔室结构。干细胞首先将干细胞扩增到结构中的高细胞密度，然后我们将它们分化为心肌细胞。“

发现的是，他们第一次可以在不到一个月内实现高细胞密度的目标，以便让细胞一起击败，就像一个人的心脏一样。

“经过多年的研究，我们准备放弃，然后我的两个生物医学工程博士生，莫莉·库普弗和魏汉林，建议我们先尝试打印干细胞，”奥格尔说，他也是明尼苏达大学干细胞研究所的主任。“我们决定再试一次。当我们在实验室里看着培养皿，看到整个东西自发地同步收缩，能够移动液体时，我简直不敢相信。”

OGL表示，这也是心脏研究的关键进步，因为这项新的研究表明他们如何能够以细胞可以组织和工作的方式提供3-D印刷心肌细胞。因为细胞在彼此相邻的右下方差异，所以更类似于干细胞在体内生长，然后对心肌细胞进行规范。

与过去其他高调的研究相比，Ogle表示，这一发现产生了一种像封闭囊一样的结构，其中流体入口和流体出口，可以测量心脏在体内的血液移动血液。这使其成为研究心脏功能的宝贵工具。

“我们现在有一个模型来追踪和跟踪泵结构中正在发生的细胞和分子水平的模型，这些泵结构开始近似于人体心脏，”ogle说。“我们可以引入疾病和损害模型，然后研究药品和其他治疗方法的影响。”

心肌模型长约1.5厘米，专门设计成适合鼠标的腹腔进行进一步研究。

“所有这一切都看起来像是一个简单的概念，但你如何实现这一目标是非常复杂的。我们看到了潜力，并认为我们的新发现可能会产生变革效果心研究，“奥格尔说。

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