近年來，3D打印技術(shù)在細(xì)胞打印上的應(yīng)用引發(fā)了業(yè)界的極大興趣，已有的成功案例包括動(dòng)脈和腎臟打印。近日，蘇格蘭科學(xué)家率先研制出利用人體細(xì)胞打印人造肝臟組織的技術(shù)。

 
赫瑞瓦特大學(xué)團(tuán)隊(duì)成員Alan Faulkner-Jones手持最新人造肝臟細(xì)胞

研究發(fā)現(xiàn)，在生理性更強(qiáng)的3D文化成長起來的細(xì)胞和2D文化中的細(xì)胞表現(xiàn)截然不同，而當(dāng)前醫(yī)藥行業(yè)運(yùn)用較多的是2D技術(shù)。愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)的 研究人員研制出了基于瓣膜的細(xì)胞打印流程，可以生產(chǎn)特定的細(xì)胞種類，容量僅為2nL或每滴小于5個(gè)細(xì)胞。3D打印人造肝臟組織“對醫(yī)藥行業(yè)意義很大，因?yàn)?它能把人體對藥物的反應(yīng)模擬得更逼真，有助于選出安全高效的藥物。”

這一技術(shù)面臨的一大挑戰(zhàn)是研發(fā)更易控和更精細(xì)的打印噴嘴，以有效保護(hù)細(xì)胞和組織的生存能力。最近，研究人員開發(fā)了基于瓣膜的雙噴嘴打印機(jī)，用于打印高質(zhì)量的細(xì)胞，包括打印首個(gè)用于組織再生的胚胎干細(xì)胞。

 
雙噴嘴細(xì)胞打印系統(tǒng)

Will博士是這個(gè)愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)投資10萬歐元項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人。他們與中洛錫安郡的Roslin細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室合作密切，該實(shí)驗(yàn)室與制藥和生物技術(shù)組織協(xié)作，共同推動(dòng)干細(xì)胞產(chǎn)品的商業(yè)化，他們的目標(biāo)是創(chuàng)造小型人類肝臟組織。

當(dāng)前，藥物測試需要大量的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，這樣做并不理想，因?yàn)槌杀竞芨?，而且也不夠?zhǔn)確，無法真實(shí)反映出這些藥物對人體新陳代謝的影響及毒性。

研究人員希望人造肝臟能取代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，讓制藥公司利用該技術(shù)測試新藥，拿到更好的測試結(jié)果，同時(shí)還在臨床實(shí)驗(yàn)中大幅度降低成本。

Will博士表示：“突破性的新藥從開發(fā)到面市需要10到15年以及超過10億美元的投資。3D打印人體器官能把這一時(shí)間縮短到10年以下，而成本僅僅是原來的一半。所有的藥物都需要進(jìn)行對肝臟的毒性測試，所以這項(xiàng)技術(shù)能造福所有藥物。”

人造肝臟的研發(fā)困難重重，因?yàn)樗硕喾N不同的細(xì)胞種類和復(fù)雜的血管結(jié)構(gòu)。研究人員想利用3D打印技術(shù)制造出構(gòu)造相對簡單的1毫米迷你肝臟和各種干細(xì)胞。他們認(rèn)為，一個(gè)可用器官的誕生大概還需要兩三年。

該研究項(xiàng)目目前得到了蘇格蘭大學(xué)物理聯(lián)盟(SUPA)INSPIRE項(xiàng)目的資助。