路易斯維爾大學(xué)心血管創(chuàng)新研究所的負(fù)責(zé)人兼科技總監(jiān)Stuart K Williams告訴《英國連線雜志》道:“美國不到十年就將人類送上月球,我說的十年還是有一定的回旋余地的。”Williams正牽頭負(fù)責(zé)這個野心勃勃的項(xiàng)目,重新打印整個心臟的創(chuàng)意是受到這個領(lǐng)域的先驅(qū)之一Charles Lindbergh的啟發(fā)。
Lindbergh也和Alexia Carrel合作創(chuàng)造了一種玻璃灌注泵,它能夠讓心臟在人體外存活,為心臟手術(shù)技術(shù)鋪平了道路。
Williams說道:“這個新領(lǐng)域的資金非常的有限,但是隨著生物打印技術(shù)的成功,人們的興趣也會增加,隨后也會帶來更多的資金,因此許多突破都是這種方式出現(xiàn)的。”Williams聲稱他和超過20個人的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)生物工程改造了一根冠狀動脈,而且打印出了心臟中參與微循環(huán)的最小血管。
Williams說到:“這些研究已經(jīng)進(jìn)入了臨床階段,打印出了血管,而且在打印的組織中實(shí)現(xiàn)新的血流流動。”
心血管創(chuàng)新研究所現(xiàn)在正在與工程師和血管生物學(xué)家們一起研發(fā)這項(xiàng)研究的定制3D打印機(jī)。Williams解釋道,盡管目前為止那些打印機(jī)只能夠替換心臟部分組織,我們的計(jì)劃是一次性在3個小時內(nèi)打印出整顆心臟,而且需要一個周時間在體外成熟。特定部分需要打印出來并且提前裝配,其中就包括瓣膜和最大的血管。
他解釋道:“病人進(jìn)入手術(shù)室,而且組織被切除并分離出再生細(xì)胞。這些細(xì)胞隨后與含有細(xì)胞外基質(zhì)和其它因子的溶解液混合在一起,并且放入生物打印機(jī)中,隨后就會打印出心臟。”心臟存活的關(guān)鍵有可能就是激發(fā)細(xì)胞自組織的特性,那就有可能導(dǎo)致細(xì)胞的緊密結(jié)合。
與肝臟等依靠復(fù)雜細(xì)胞過濾過程的器官相比,Williams認(rèn)為3D打印一整顆心臟事實(shí)上是非常簡單的。他堅(jiān)信,這一領(lǐng)域不斷增加的興趣將自然而然的獲得支持。未來生物打印機(jī)或許將同X射線設(shè)備一樣在醫(yī)院中非常普遍。