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耗时90天,巴西科学家喜获突破,3D打印功能性微型肝脏

米**店    发布时间:2020-05-13   阅读量:43次  

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2019年12月,南极熊从外媒获悉,圣保罗大学人类基因组和干细胞研究中心(HUG-CELL)(USP)的科学家,利用生物3D打印技术开发了功能性肝类器官,也称为微型肝脏。

微型肝脏由人血细胞制成,可复制正常功能,例如产生重要的蛋白质,储存维生素和分泌胆汁。尽管距离功能齐全的器官还很遥远,但研究人员朝着这一挑战性的目标迈出了基本一步。

HUG-CELL的负责人,《生物制造》杂志的最后作者Mayana Zatz说:“在获得完整的器官之前,还需要经历更多的阶段,但我们正朝着极有希望的结果迈进。在不久的将来,可能需要等待患者移植细胞,而不是等待器官移植,通过对细胞进行重新编程以在实验室中制造出新的肝脏。”

由于细胞是来自患者本身,因此,一个非常重要的优势是可以大大降低免疫排斥的几率。

来自患者细胞的肝组织

借助CELLINK INKREDIBLE + 3D生物打印机,HUG-CELL团队在生物墨水中使用了人类诱导的多能干细胞(iPS)组,来产生维持肝功能的组织。USP生物科学研究所的博士后研究员Ernesto Goulart说:“我们开发了一种在打印之前对它们进行分组的方法,而不是打印个性化的单元格。这些“团块”的细胞或类球体构成了组织,并使组织的功能保持了更长的时间。我们从已经分组在一起的细胞开始分化过程,他们在搅拌下培养,并自发形成了群体。”

球体的形成使研究小组克服了人类组织生物打印技术中的一个常见问题,该问题涉及细胞之间逐渐失去接触,从而导致组织功能丧失。根据这项研究,这在大多数用于打印活体组织的方法中都会发生,该方法使用浸入和细胞分散在水凝胶中的水来创造必要的微环境和组织功能。


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INKREDIBLE + 3D生物打印机

在90天内3D生物打印迷你肝脏

产生生物3D打印的肝组织后,将所得结构培养18天以使其成熟。转化的肝组织包含肝细胞,血管细胞和间充质细胞。总体而言,创建微型肝脏的分化,3D生物打印和成熟阶段耗时90天。

Goulart补充道:“我们的球状体比从单细胞分散体获得的球状体要好得多。不出所料,在成熟过程中,肝功能指标并未降低。我们做到了小规模,有了投资后,就可以轻松扩大规模。”

论文:“3D bioprinting of liver spheroids derived from human induced pluripotent stem cells sustain liver function and viability in vitro”

合作作者包括:Ernesto Goulart,Luiz Carlos de Caires-Junior,Kayque Alves Telles-Silva,Bruno Henrique Silva Araujo,Silvana Aparecida Rocco,Mauricio Sforca,Irene Layane de Sousa,Gerson S Kobayashi,Camila Manso Musso,Amanda Faria Assoni,Danyllo Oliveira,Elia Caldini,Silvano Raia,Peter I Lelkes和Mayana Zatz。


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