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心泵

主要图片由Kupfer, Lin等人提供,明尼苏达大学

经过多年的失败尝试,明尼苏达大学的研究人员已经终于3D打印一个能够自己跳动的心脏泵。

这个泵只有1.5厘米长,但研究人员认为它很小瀑样会对心脏病的治疗产生巨大影响吗?心脏病是美国人死亡的主要原因

学习3D打印心脏泵

为了创造他们的心脏泵,UMN的研究人员从人类多能性开始干细胞这种细胞能够发育成人体的任何一种细胞。

“我简直不敢相信,当我们看到整个东西自发地收缩的时候。”

布伦达媚眼

他们把这些细胞加入到a中bioink然后使用一种特殊的3D打印机来塑造他们微小的有机体。据他们说,这个过程只花了不到五分钟该研究发表在《华尔街日报》上循环研究。(当然,这项研究花了很多年。)

接下来,他们等待了两周干细胞的繁殖。一旦这些细胞达到完美的密度,研究人员就会促使它们进化成心肌细胞。

不到一个月后,研究人员的心脏泵开始工作。

“当我们在实验室里观察这个培养皿时,我简直不敢相信它会自动地、同步地收缩,并且能够流动液体,”UMN生物医学工程系主任、首席研究员Brenda Ogle在新闻发布会上说。

Ogle说,他们取得突破的关键是要等到打印后将细胞转化为心肌细胞——在以前的尝试中,他们在打印之前就将干细胞培育为心肌细胞,但它们从未扩增到正确的密度。

“经过多年的研究,我们准备放弃了,然后我的两个生物医学工程博士生,莫莉·库普弗(Molly Kupfer)和林伟汉(Wei-Han Lin)建议我们先尝试打印干细胞,”她说。“我们决定再试一次。”

微小的有机物,巨大的影响

心脏泵远不像发育成熟的人类心脏那么复杂——它本质上是两根管子,从一个双腔囊进出——但这已经足够用于研究了。

Ogle说:“我们现在有了一个模型来跟踪和追踪在接近人类心脏的泵结构的细胞和分子水平上发生了什么。”“我们可以在模型中引入疾病和损伤,然后研究药物和其他疗法的效果。”

研究人员也不会局限于在实验室里对他们的心脏泵进行实验——他们特别设计了它,使之适合老鼠的腹腔进行体外研究。

Ogle表示:“所有这些看起来都是一个简单的概念,但如何实现它却相当复杂。”“我们看到了它的潜力,认为我们的新发现可能会对心脏研究产生变革性的影响。”

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