Forskere har vellykket 3-D trykket et miniatyrhjerte komplett med celler, blodkar, ventrikler og kammer. Det konstruerte organet - laget med "blekk" laget av pasientens celler og biologiske materialer, ifølge Bloombergs Michael Arnold - markerer første gang forskere har beveget seg utover å trykke enkle vev som mangler blodkar.
Den imponerende prototypen, nylig beskrevet i Advanced Science, er omtrent på størrelse med et kaninhjerte. Fortsatt forklarer hovedforfatter Tal Dvir ved Tel Aviv University i en uttalelse, “større menneskelige hjerter krever samme teknologi, ” og øker håp om at teknikken etter hvert kan tilpasses for å skape funksjonelle hjerteplaster eller til og med kraftfulle organtransplantasjoner.
Som Live Science Yasemin Saplakoglu rapporterer, bygde israelske forskere hjerte av druestørrelse ved å trekke ut en fettvevsprøve fra en pasient for deretter å skille dette vevet i komponentcellene. Etter å ha finjustert cellenes funksjon ved hjelp av genteknologi og gjort de ikke-cellulære materialene om til en bio-blekkgel, overførte teamet dem til en 3D-skriver som var programmert til å trykke et hjerte som er modellert på CT-skanninger og en kunstners gjengivelse. Tre til fire timer senere var det lille hjertet klart - om enn fremdeles ikke funksjonelt.
Før han kobler orgelet til "liv", eller noen sans for det, bemerker Arnold at forskerne vil måtte vente i omtrent en måned på at cellene blir modne. For øyeblikket rapporterer Delphine Matthieussent for Agence France-Presse, cellene kan trekke seg sammen, men de mangler evne til å pumpe. I følge Saplakoglu må hjertets celler "slå unisont" for å pumpe blod effektivt i hele kroppen. Når denne bragden er oppnådd, forteller Dvir til AFP, håper teamet å transplantere 3D-trykte hjerter til dyreemner.
Teknologien er fremdeles langt fra klar for testing hos mennesker, men som studieforfatter Assaf Shapira, også ved Tel Aviv University, forteller Live Science, 3D-trykte hjerter kan en dag bidra til å supplere det lave antall donororganer som er tilgjengelige for transplantasjon. Gitt det faktum at slike produserte organer vil bli personalisert til hver pasient, ville prosessen unngå risiko forbundet med immunsystemets avvisning av transplantert fremmed vev.
Hjertesykdom er den ledende dødsårsaken i USA, og krever liv til mer enn 600 000 menn og kvinner hvert år. Ofte rapporterer Aristos Georgiou for Newsweek, den eneste behandlingen for avansert hjertesvikt er en hjertetransplantasjon. Dessverre er det mangel på hjerte givere - og organdonorer generelt.
Det er her regenerativ medisin spiller inn: Som uttalelsen beskriver, “Pasienter vil ikke lenger måtte vente på transplantasjoner eller ta medisiner for å forhindre avvisning. I stedet blir de nødvendige organene skrevet ut, fullstendig tilpasset hver pasient. "
Før denne visjonen kan bli virkelighet, vil forskere imidlertid måtte finne ut hvordan de skal trykke et hjerte i full størrelse - et skremmende spørsmål med tanke på det faktum at en slik operasjon vil kreve "milliarder av celler", ifølge Bloombergs Arnold, i motsetning til minihjertets relativt småfølte millioner. I tillegg forteller Camila Hochman Mendez, en forsker ved Texas Heart Institute som ikke var involvert i studien, Live Science 's Saplakoglu, og det ville ta måneder å trykke et organ med høyere oppløsning som kunne transportere nok oksygen og næringsstoffer til å støtte en menneskekropp. over lengre tid vil cellene sannsynligvis ikke kunne overleve.
University of Sheffields Sam Pashneh-Tala, en ekspert som heller ikke var involvert i den nye forskningen, karakteriserer hjertet som et "showpiece" i et intervju med Newswicks Georgiou.
"Denne konstruksjonen demonstrerte ingen funksjon som et hjerte, " sier Pashneh-Tala. "... Tilnærmede tilnærminger er absolutt spennende, men selve studien understreker at flere utfordringer gjenstår før et 3D-trykt hjerte kan være et levedyktig klinisk alternativ for behandling av organsvikt."
Dvir er mer optimistisk med hensyn til teamets funn. Selv om han erkjenner behovet for å "utvikle det trykte hjertet videre, " konkluderer han, "om ti år vil det kanskje være orgelskrivere i de fineste sykehusene i hele verden, og disse prosedyrene vil bli utført rutinemessig."
