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3D生物打印血管植入动物体内实验成功,将申报临床

3D生物打印血管植入动物体内实验成功,将申报临床

央视新闻客户端12月9日消息,继去年十月全球首创3D生物血管打印机问世后,“国家863计划”3D生物打印促进人工血管内皮化的研发项目,近日获得了阶段性重大技术突破,3D生物打印的血管在动物体内实验取得了成功,标志着困扰临床半个世纪的人工血管内皮化问题成功找到了解决办法,具有重要的现实意义。

科研人员利用取自恒河猴自体的脂肪间充质干细胞制备成3D生物打印墨汁,应用自主研发的3D生物血管打印机构建出具有生物活性的血管,并将其置换恒河猴体内一段长两厘米的腹主动脉。经过连续监测和长达数月观察,3D生物打印的血管不仅与恒河猴自身腹主动脉完全融为一体,而且血管的结构、功能与恒河猴自身主动脉也完全一致。

国家“千人计划”专家康裕建:现在看到的,在5天之内内皮层就会出现,同时平滑肌层也出现,而且在28天所有这些组织分化都能完成,基本上就是我们移植进去的组织和正常组织没有区分,成为了正常血管,这是从来没有见过的。

截至目前,科研人员已对30只恒河猴进行3D生物打印血管体内植入实验,实验动物术后存活率为100%,各项生理指标均未发现异常。

中国工程院院士戴尅戎:这个成果的主要价值,不在于打出一根血管,而是通过打出一根血管,解决了怎么供应血管细胞和各种活性物质的手段,这种手段将来打血管有用,打肝脏有用,打肾脏也有用,这就是它的价值。

记者探访3D生物打印血管实验

3D打印的血管究竟如何进行动物在体实验?科研人员又如何对实验动物进行长期监测呢?记者在经过允许后独家进入到了动物实验的手术室。

实验人员要将一段3D打印的生物血管植入到动物体内,实验对象是一只6岁的恒河猴。内径约四毫米,长度两厘米的3D打印血管将被实验人员植入到猴子的腹主动脉上。

记者看到,3D生物打印的血管外观上和普通人工血管很像,但实际上内部由“生物砖”组成的生物墨汁才是其最为核心的关键部分。所谓“生物砖”,其实就是一种精准的具有仿生功能的干细胞培养体系。不到2个小时,这段3D生物打印的血管就被植入到了恒河猴体内。与此同时,科研人员还会对早已进行过血管植入手术的恒河猴进行各种数据指标的长期监测。

四川大学华西医院再生医学研究中心高级技师孙效容:这个是做了70天的,这个超声机上可以看到血流的频谱是非常一致的,没有狭窄。

科研人员介绍,这样的超声波检测基本上每两周就要做一次,监测植入的3D生物血管中是否会出现血栓,以及新植入血管和动物本身血管的相融情况。

孙效容:我们通过这个CT造影,做三维重建以后,可以看到血管非常通畅,可以看到这里面有两个圆环状的东西,这一个就是内膜,它已经分层了,说明打印的细胞已经长成了一个完整的血管的形态。

3D生物打印血管将申报临床

3D生物打印血管动物在体实验取得成功之后,离临床医学的路究竟还有多远?这一科研成果究竟具有怎样的现实意义呢?

康裕建:脂肪间充质干细胞在临床上的应用,安全性是很好的,现在用人工血管来做移植的,完全可以用这样一个能够创造出自己血管的这样一个3D打印的人工血管来替代,一个月之内就得到一个完完全全和自己一样的血管,这是人类有史以来从来没有过的事情。

研究表明,心血管疾病死亡率远远高于癌症和艾滋病,是危害人类健康的第一杀手。其中,需要血管支架和人工血管置换的市场需求规模巨大。专家介绍,3D生物打印血管动物在体实验成功之后,研究团队下一步将向有关监管机构申请临床试验。这一成果不仅有望为全球近十八亿心血管疾病患者带来新的希望,也将对干细胞技术的临床应用具有重大意义。

康裕建:那我们现在做的这个尝试和这样的实验会展示出完全一个新的方向,这个方向就是我们体内有这样一个自主修复能力,当你把原料送到体内之后,在体内组织自主调解下,就能够分化成自主组织,所以说在干细胞领域里提供了一个崭新的理论研究方向和实际应用方向。(本文原题为《3D生物打印血管植入动物体内实验成功》)来源: 澎湃新闻网

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