怦然「心」動!全球首例3D列印完整心臟問世
以色列科學家15日公布一項「重大醫療突破」,成功透過3D列印技術,創造出全球首個包含人體組織和血管的心臟,為心臟疾病患者的移植手術帶來福音。研究成果已發表於《先進科學》(Advanced Science)。
《法新社》15日報導,由以色列「特拉維夫大學」再生醫學科學家德維爾(Tal Dvir)率領的研究團隊指出,這是全球首次成功設計並印刷出包含細胞、血管、心室和腔室的完整心臟,且這個3D列印心臟,與患者的免疫系統、細胞、生化和解剖學等特性完全相符;大小則與兔子心臟差不多。
以色列突發新聞(Breaking Israel News)網站報導,心臟疾病是美國及大部分現代國家男女性的主要死因之一,也是以色列民眾的第二大死因,僅次於癌症,但目前仍僅針對心臟衰竭末期患者進行心臟移植手術。因此,鑑於心臟捐贈者極難覓得,研發讓心臟再生的新治療方法迫在眉睫。
幸好,隨著以色列團隊創造出包含人體組織和血管的3D列印心臟,有希望在10年內臨床應用。醫院將能從亟需移植的患者身上採集細胞,透過3D列印取得心臟或其他器官,避免患者器官衰竭致死,或遲遲等不到腦死患者捐贈器官等情況。
3D列印機的未來-星艦奇航的複製機?!
據CNET報導,下一代3D列印已經轉向從《星艦奇航》(Star Trek)中獲得一些靈感。加州大學柏克萊分校的研究人員已經打造出一台名為「 複製機(Replicator) 」 的3D印表機,它利用光線及凝膠狀溶液構建固體3D物體。它與《星艦奇航》的神奇設備擁有相同的名字。
然而這個版本的複製機並不是那麼先進,但它是3D列印的一個進步。Replicator使用改變用途的數位投影機作為光源來製作比傳統3D印表機更平滑、更易彎曲和更複雜的物體。
「基本上,你只要一個現成的數位投影機(這個是我從家裡帶來的),然後你把與一台筆記型電腦連接並使用它來投影一系列電腦圖像,而電機轉動一個圓筒,圓筒中有一個3D列印樹脂。」 加州大學柏克萊分校機械工程助理教授 Hayden Taylor表示。
該投影機裝有一系列3D計算模型,它在罐子內的凝膠狀樹脂中作為一系列光圖案發出光束。
樹脂由光敏素和溶解氧組成,並在光線照射時緩慢旋轉到位。當光照射到液體中時,氧氣被耗盡,這允許樹脂內的分子形成交叉鏈接。 這些交叉鏈接是將液體變成固體的關鍵。而傳統的3D印表機通常使用分層過程。
到目前為止,該團隊使用新印表機創建了許多不同的物體,包括羅丹的《沉思者》雕塑的複製品,光滑且易彎曲的甜甜圈和下顎模型。該印表機目前僅限於生產直徑為4英吋(10.16公分)的物體,並且不會產生任何浪費 - 黏性物質可以在後續列印中重覆使用。重要的是,它還允許研究人員在預先存在的結構周圍製作3D物體。例如,團隊在樹脂內放置了螺絲刀軸,然後用他們的印表機製作了一個手把。
Taylor表示:「我認為這是一種能夠更加大規模定製物品的途徑,無論是義肢還是跑鞋。」
該研究於2019年1月31日發表在《科學》雜誌上。