央視網(wǎng)消息：我們?cè)鴪?bào)道過以色列特拉維夫大學(xué)的研究人員在3D打印技術(shù)的幫助下，使用患者自身細(xì)胞組織，成功打印出了全球首顆“完整心臟”。那么這顆“心臟”究竟是什么樣的？又是怎么打印出來的？

記者 趙兵：“這個(gè)無論從大小還是外形上都像是一個(gè)小櫻桃的，就是這回以色列科學(xué)家通過3D打印技術(shù)制作出來的一個(gè)所謂完整的人類心臟。雖然它的直徑 它的長(zhǎng)度不到兩厘米，但是大家也不要小看，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)是跟人類心臟的結(jié)構(gòu)完全一樣的，上面藍(lán)色的部分是血管，包括它里面還有心室和心房，更重要的是它的原始細(xì)胞是從患者身上直接提取的，這也給未來這種器官移植可能帶來的排異反應(yīng)提前進(jìn)行了排除?！?/p>

阿薩夫博士是“3D打印心臟”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，2015年他帶領(lǐng)15個(gè)人組成的團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行相關(guān)研究。他表示，目前世界各國(guó)都在嘗試不斷發(fā)展活體細(xì)胞3D打印技術(shù)，并致力于將其應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。他認(rèn)為，相比較其他的3D打印實(shí)驗(yàn)，他們的實(shí)驗(yàn)成果實(shí)現(xiàn)了更為長(zhǎng)足的進(jìn)步，這為未來打印可用于移植的心臟提供了可能。

以色列“3D心臟打印”實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人、特拉維夫大學(xué)生命科學(xué)系 阿薩夫·夏皮拉博士：“此前其它的實(shí)驗(yàn)打印的都是沒有細(xì)胞的心臟，或是有細(xì)胞，但不是來自患者自身生理組織。還有的是合成材料制成的心臟或者干脆沒有血管，所以能夠把上述三項(xiàng)指標(biāo)結(jié)合在一起，我們的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)新的的進(jìn)步?！?/p>

在現(xiàn)場(chǎng)，阿薩夫博士開啟3D打印機(jī)，并配置所需的生物材料，準(zhǔn)備為我們重現(xiàn)“一顆心”的打印過程。他指出，打印機(jī)所使用的“生物墨水”以及承載心臟結(jié)構(gòu)的介質(zhì)是整個(gè)打印過程中最關(guān)鍵的技術(shù)。

記者：“一個(gè)完整的人類心臟模型的3D打印過程是：生物墨水正在通過兩根管子，兩個(gè)針頭噴射到這個(gè)小盒子里面的凝膠中，而一個(gè)小的心臟正在我們面前逐漸的成形?？茖W(xué)家們告訴我們，現(xiàn)在打印一個(gè)這樣的小心臟只需要3個(gè)半小時(shí)，不過他們則是花了3年多4年的時(shí)間才摸索出來一個(gè)這樣的打印方法?！?/p>

以色列“3D心臟打印”實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)人、特拉維夫大學(xué)生命科學(xué)系 阿薩夫·夏皮拉博士：“之前失敗的主要原因就是，我們研制的生物介質(zhì)十分脆弱，無法支撐打印出來的心臟結(jié)構(gòu)，如果在里面打印的話器官結(jié)構(gòu)就會(huì)潰散，無法逐層打印并成形?！?/p>

最終經(jīng)過不斷地調(diào)整配方和實(shí)驗(yàn)，阿薩夫的團(tuán)隊(duì)終于研制出合適的生物墨水，以及能夠支撐打印結(jié)構(gòu)的凝膠。當(dāng)構(gòu)成心臟結(jié)構(gòu)兩種主要細(xì)胞，通過打印機(jī)注入凝膠之后，凝膠能夠幫助其自下而上逐級(jí)成型并不斷固化。而在此基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)人員仍需要把控好所有細(xì)節(jié)，才能保證成功打印出一顆完整的“心”。

打印心臟不成熟 臨床應(yīng)用尚需時(shí)日

在了解完這顆人類“心臟”的3D打印過程之后，可能很多觀眾都會(huì)感到好奇，這樣小的心臟，具備正常人類心臟的功能嗎？未來真的有可能在人類身上實(shí)現(xiàn)打印心臟等器官的移植嗎？

阿薩夫博士表示，他們目前打印出來的心臟結(jié)構(gòu)其實(shí)還不具備正常的心臟功能，短期內(nèi)也無法進(jìn)行整體移植實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槟壳八麄兇蛴〕龅男呐K雖然有活細(xì)胞，細(xì)胞也能自主收縮，但所有細(xì)胞無法整體同步收縮，這意味著打印心臟還不具備泵血功能，這也將是他們下一步的努力方向。

與此同時(shí)，受3D打印機(jī)精度的限制，目前他們僅能打印出心臟結(jié)構(gòu)的主要血管，而不是全部血管，目前他們寄希望于借助生物特性來形成所有血管結(jié)構(gòu)。

此外，研究人員目前還受困于如何延長(zhǎng)打印“心臟”的存活時(shí)間。他們自上月實(shí)驗(yàn)成功后，已經(jīng)陸續(xù)打印了約20個(gè)類似的“心臟”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是平均存活時(shí)間都不到2天。阿薩夫指出，想要確保細(xì)胞持續(xù)存活，需要專門的生物反應(yīng)器，他們已經(jīng)預(yù)定了相關(guān)設(shè)備，希望這些設(shè)備有助于細(xì)胞存活更長(zhǎng)時(shí)間。

而只有在上述難題全都解決后，研究人員才會(huì)考慮在動(dòng)物身上進(jìn)行整體移植實(shí)驗(yàn)。至于在人類臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，阿薩夫博士認(rèn)為還需要幾十年的時(shí)間。

雖然這種3D打印心臟短期內(nèi)還無法應(yīng)用于臨床，但阿薩夫團(tuán)隊(duì)的研究成果仍然被認(rèn)為是器官移植領(lǐng)域的重大突破，因?yàn)樗麄兘o人類心臟移植不再完全依賴于異體移植帶來了希望，如果未來順利實(shí)現(xiàn)，就將不再受限于必須尋找匹配的異體器官，并能有效避免異體移植存在排異反應(yīng)的缺陷。