哈佛又出黑科技：3D打印出“活的”腎臟結(jié)構(gòu)

在3D打印技術(shù)方面領(lǐng)先全球的哈佛大學(xué)近日又取得了重要的新進(jìn)展 — 他們利用生物3D打印機(jī)創(chuàng)建出了能模擬部分人類腎臟功能的近端小管結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)雖然體積不大，但對(duì)于整個(gè)腎臟及其過(guò)濾功能來(lái)說(shuō)卻十分重要，所以，這項(xiàng)成絕對(duì)可以說(shuō)是生物3D打印領(lǐng)域的又一大突破。下面，南極熊就為您簡(jiǎn)單介紹一下這個(gè)人工腎近端小管的創(chuàng)建過(guò)程：

①在束縛結(jié)構(gòu)內(nèi)鋪設(shè)一層細(xì)胞外基質(zhì)作為基礎(chǔ)層
②在這個(gè)基質(zhì)層之上用一種半液態(tài)的特殊“逃逸”墨水打印出近端小管結(jié)構(gòu)：

③再次擠入細(xì)胞外基質(zhì)直到填滿整個(gè)容器：

④通過(guò)兩端的管子抽離“逃逸墨水”，得到近端小管的中空模具：

⑤向其中注入活細(xì)胞：

之后，細(xì)胞便會(huì)很快附著到中空管道的內(nèi)壁然后開(kāi)始生長(zhǎng)（如下圖所示），逐漸形成一層類似真正腎近端小管內(nèi)腔的細(xì)胞層，最后在約2個(gè)月后成熟，表現(xiàn)出類似腎臟的功能。這個(gè)過(guò)程中，支持細(xì)胞生長(zhǎng)的養(yǎng)料會(huì)通過(guò)兩端的開(kāi)口送入。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，通過(guò)這種方法生成的人工腎近端小管比起通過(guò)傳統(tǒng)方法培養(yǎng)的要優(yōu)質(zhì)得多，所以能夠更好地幫助科學(xué)家進(jìn)行藥物篩選，疾病建模以及再生醫(yī)學(xué)等方面的研究。另外，由于這種方法具有很強(qiáng)的靈活性、可擴(kuò)展性和泛用性，它也可以用于創(chuàng)建其它類似的人類組織結(jié)構(gòu)。

值得一提的是，這項(xiàng)研究背后的靈魂人物竟然又是哈佛的Jennifer A. Lewis教授。如果你經(jīng)常關(guān)注南極熊，一定對(duì)這個(gè)名字不陌生。對(duì)，她就是著名美國(guó)電子3D打印機(jī)公司Voxel8的創(chuàng)始人，而且在2014年就和自己的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了可3D打印的環(huán)氧基熱固性樹(shù)脂材料并成功3D打印出了帶有完整毛細(xì)血管的活性組織。基于上面的成就，這位3D打印方面的牛人在2016年年初被評(píng)選為了3D打印領(lǐng)域最杰出的18位女性之一。

“我們之所以首先將這種結(jié)構(gòu)作為目標(biāo)是因?yàn)楫?dāng)前全球?qū)δI臟的需求都十分迫切，”Lewis說(shuō)?！半m然這個(gè)人工結(jié)構(gòu)只表現(xiàn)出了腎臟的部分功能，但我們正在積極嘗試提高它的復(fù)雜度。相信未來(lái)，它一定能更加接近真正的腎臟，從而更好地滿足研究需要?！闭?qǐng)關(guān)注南極熊3D打印網(wǎng)。

延伸閱讀：
《南極熊盤點(diǎn)：哈佛大學(xué)在3D打印方面的黑科技》
《Voxel8多材料3D電子打印機(jī)可直接打印電子產(chǎn)品》
《強(qiáng)悍！電子3D打印機(jī)公司Voxel8再獲1200萬(wàn)美元風(fēng)險(xiǎn)投資！》

編譯自 3ders