科学家用3D打印制造了细小精密的管子,它可以像肾脏的核心部件一样工作。
虽然在制造出真正可以替换肾脏的“人工肾脏”前,还有更多的工作要做,但是这个成果十分重要,因为3D打印出来的肾脏组织第一次可以像真的肾脏那样起作用。
发明人说,目前这种人造组织已经可以在体外使用来辅助失去肾功能的人,或者测试新药的毒性。
20多年来,研究人员一直试图制造人工肾脏,但由于肾脏的三维结构以及纤维构造对其功能至关重要,再造肾脏变得复杂而极具挑战性。
然而,人工肾脏的需求却十分迫切。全世界约10%的人口正在遭受慢性肾脏疾病的折磨。为了生存,数百万人依赖于透析,而透析治疗本身又非常耗时耗神——在整个过程中,血液会被抽出,通过过滤装置再返回到身体。
但透析机到底比不过肾脏,因此,在美国每年大约有16000人接受肾脏移植,另外还有10万人在等待捐赠。
使用3D“生物打印机”,研究人员能够打印出肾脏重要部分的结构
3D打出印肾脏组织是哈佛的詹尼弗·刘易斯(Jennifer Lewis)在哈弗大学实验室的最新成果。该技术能够打印不同人体组织中的复杂结构,同时保持这种组织存活所必需的血管系统。
这种打印方法使用了多种类似凝胶的“墨水”。打印完成后,研究人员会除去墨水中的一种,留下空心管。然后,他们再加入细胞使其生长并最终成为组织。
实验室测试表明,这种人工组织所具有的真实肾功能,而这是以前从实现过的。特别是他们制造出了近端肾小管——肾的基本功能单位肾元的一个组成部分。
肾元对血液进行过滤,保留对身体有用的东西并排除剩余的。如果科学家可以制造肾元,理论上他们也可以制造肾脏,但这需要再开发几个额外的互连部分,可能还需要很多年。
编辑:马韬
来源:MIT Technology Review
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