复杂的血管网可能是为人造器官打印的3D

由计算模型设计的血管网络
安德鲁·布罗德黑德
可以快速设计任何3D打印器官的血管网络的计算模型,可能使我们更近一步,即可移植人造肝,肾脏或心脏,而无需供体。
有器官衰竭的人通常需要器官移植,但只有10%的全球移植需求得到满足。为了满足这一需求,科学家正在实验室开发3D印刷器官的方法。但是,这些需要血管网络才能保持生命,以及设计这些数天甚至数周的现有实验方法。
为了解决这个问题,加利福尼亚州斯坦福大学的艾莉森·马斯登(Alison Marsden)及其同事建立了一个计算模型,该模型可以根据数学定律为任何器官设计这些网络,该数学定律描述了血管如何分支到体内较小的器官中。
他们通过让模型设计一个25艘血管的网络来测试他们的方法,该网络用于1厘米宽的环形结构,该结构已在肾细胞上打印出3D,这在短短几分钟内就可以做到。
然后,在将其加热到37°C(98.6°F)之前,该团队将血管网络打印到环中,然后将其加热到37°C(98.6°F),该颗粒将明胶融化并留下了一个空心的空心,1毫米宽的通道,该通道模仿了血管。然后,研究人员通过通道连续泵送含有氧气和养分的液体,以模拟正常的血流。
一周后,与没有容器的肾细胞相比,环中的活细胞大约增加了400倍,该肾细胞也已经在血液状的液体中沐浴。
马斯登说:“我们可以使细胞活着与船只密切相邻。”她说,那些远离之旅的人死亡是因为还无法打印为向这些地区提供养分所需的较小,更高的分支船只。团队正在探索解决这个问题的方法。
法国巴黎 – 萨克莱大学的Hugues Talbot说:“他们肯定会推动可能的边界。”他说,这种方法有一天可以允许科学家在数小时而不是数天或数周的时间内设计船舶网络。 “将来可以使用以这种方式设计的船只(网络)来代替可以在实验室中生长的器官。”
首先,研究人员需要开发将这些血管网络打印到大型器官中的方法。马斯登说,如果一切顺利,他们希望在大约五年内测试猪的3D打印器官。
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