betway88体育官网科学家重建部分人类心脏

匹兹堡卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的一组研究人员开发出了一种3D打印机，可以使用胶原蛋白手动重建人类心脏的组成部分，并构建复杂的胶原蛋白支架，复制生物组织的外观、感觉和功能，这一科学突破可能会彻底改变心脏病学。

胶原蛋白是人体大多数组织和器官的主要成分，是一种用途非常广泛的蛋白质。到目前为止，由于不稳定的性质，很难打印活细胞和胶原蛋白等软生物材料。卡内基梅隆大学开发的新型3D打印机通过使用支撑凝胶克服了这一挑战。这种凝胶可以让打印机创造出富含胶原蛋白的心脏组织，并构建包括毛细血管、腔室、瓣膜和血管在内的器官部分。

引进FRESH技术

这项技术被称为FRESH，即悬浮水凝胶的自由可逆嵌入。发表在《科学》杂志上的一份报告解释了该团队如何通过使用稳定凝胶克服3D打印“柔软而黏糊糊”组织的挑战。“在我们的工作中，我们通过在‘支持’凝胶中进行3D生物打印来解决这个问题，这种凝胶可以防止细胞和水凝胶(类似于明胶)崩溃。”研究负责人亚当·范伯格解释道。

有了这项新技术，范伯格和他的团队能够成功地3D打印胶原蛋白，就像打印金属和塑料等其他材料一样容易。“能够做到这一点意味着我们现在可以打印真正具有生物功能的支架和组织，”他断言。

打印患者特有的解剖结构

该方法通过向3D打印机添加支撑性的明胶微粒浆液来工作。然后将含有未改性胶原蛋白的生物墨水插入打印针中，打印针会产生薄而堆叠的胶原蛋白和细胞层。打印过程完成后，室温上升到37℃，支撑凝胶慢慢融化，打印的胶原蛋白支架释放出来。

除了一般的心脏成分，Feinberg还说FRESH可以用MRI或CT图像打印患者特定的解剖结构。然后，这些图像可以用来生成独特的3D计算机模型和打印指令，以满足患者的确切需求。

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