3D打印一顆真正跳動的心臟？
心血管疾病是全世界常見的死亡主要原因之一。根據衛生和預防部的數據，心血管疾病或心血管神經血管疾病是法國僅次於癌症的第二大死因。儘管由於預防和治療的進步，死亡率和發病率在過去40年中有所下降，但心血管和神經血管疾病每年仍造成約14萬人死亡。因此，尋找治療方法的工作仍在繼續。
Source：3dnatives
哈佛大學的科學家最近通過生物3D打印在這方面取得了突破。 通過使用一種特殊的纖維注入油墨，他們聲稱能够3D打印出一個功能性心室，可以類比人類心臟的跳動。
這不是第一次使用3D生物打印( bioprinting)來創建器官。 現時，器官捐贈短缺，根據生物醫學機構的數據，截至2023年1月1日，所有器官的活躍等待名單上有10810名患者。 為了填補這一空白， 3D生物打印，或使用真實細胞打印生物元素，被認為是捐贈的一個正規替代品。研究仍在繼續，這個項目還是有很大的可行性; 創建可以像心臟一樣跳動的組織、建立用於研究的3D打印組織，甚至還可以打印出整個器官。
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SEAS副研究員、論文第一作者Suji Choi解釋說，人們試圖複製器官的結構和功能，以測試藥物的安全性和有效性，從而預測臨床環境中可能發生的情况。 FIG油墨能够流過打印噴嘴，一旦開始打印結構，它將保持其3D形狀。 由於這些特性，他發現可以打印心室狀結構和其他複雜的3D形狀，而無需涉及額外的支撐或棚架。
創建功能性3D列印心臟
在《自然材料》雜誌上發表的一篇論文中，哈佛大學約翰·a·保爾森工程與應用科學學院（SEAS）的研究人員解釋了他們如何開發出一種新的明膠纖維注入水凝膠油墨，稱為纖維注入凝膠油墨。 然後，它被用於3D打印功能性心室，甚至可以類比真實人類心臟的跳動。 Choi說，油墨是通過噴嘴打印的，與其他油墨不同，由於包含了纖維，該結構能够在打印後立即保持其3D形狀，從而可以打印心室狀結構，而無需使用額外的支撐物料或支架結構。 此外，該團隊能够控制列印方向，然後控制心肌細胞的排列。
一旦施加電流刺激，它基本上通過泵送觸發與這些纖維方向對齊的協調收縮波。 而且，儘管這個版本被簡化和小型化，但研究人員正在努力建構更逼真的心臟組織和更厚的肌肉。 現時，3D打印心室已經可以泵送比以前多5到210倍的液體體積，為心臟瓣膜、微型雙腔心臟等的構建鋪平了道路。
Tarr家族生物工程和應用物理教授、SEAS疾病生物物理學小組組長、論文主要作者凱文·派克（Kevin“Kit”Parker）總結道，纖維注入凝膠油墨只是他們為增材製造（Additive Manufacturing，AM）開發的工具。 隨著他們繼續尋求建構用於再生治療的人體組織，他們還有其他方法正在開發中。 他們的目標不是以工具為指導而是是尋找更好的建構生物學的方法。
