2022年6月10日，資源庫獲悉，來自哈佛大學(xué)威斯研究所的科學(xué)家開發(fā)了一套新的心臟工程技術(shù)。該技術(shù)模擬了心臟收縮元件的復(fù)雜排列，同時(shí)產(chǎn)生足夠厚的組織，以用于再生心臟治療。

該方案是建立在其SWIFT生物打印平臺基礎(chǔ)上，該平臺有1050個(gè)孔，每個(gè)孔包含兩個(gè)微柱。研究人員通過含有人類成纖維細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) 蛋白膠原蛋白的混合物將hiPSCs-CMs接種到孔中，形成預(yù)組裝心臟器官構(gòu)件（OBB），然后將OBB從微柱上取下并用作制造致密生物墨水的原料，并在打印過程中利用3D打印機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行進(jìn)一步的對齊。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)能夠打印出具有與實(shí)際人類心肌層相似的復(fù)雜多變排列的心臟組織薄片，這也將有可能為3D打印心臟組織替代物鋪平道路。

為了測試打印的心臟結(jié)構(gòu)的收縮特征，研究人員還打印了連接兩個(gè)大柱的大長絲，測量后發(fā)現(xiàn)長絲產(chǎn)生的收縮力和收縮速度在 7 天內(nèi)有所增加，這表明心臟細(xì)絲能夠不斷成熟為真正的肌肉狀細(xì)絲。

也意味著這能夠有效地模擬心臟收縮系統(tǒng)在從單個(gè)細(xì)胞到由多層組成的較厚心臟組織的整個(gè)層次結(jié)構(gòu)中的排列，對于生成用于替代治療的功能性心臟組織至關(guān)重要。

未來借助這項(xiàng)技術(shù)，它可以用來生成更多的生理疾病模型，并創(chuàng)建高度結(jié)構(gòu)化的心肌貼片，就像樂高積木一樣，可以匹配并用于替換心臟病發(fā)作后患者特定的疤痕。

同樣，它們可以被定制以修補(bǔ)患有先天性心臟缺陷的新生兒心臟中特定于患者的漏洞。并且這些貼片也可以隨著孩子的成長而發(fā)展，而不必隨著孩子的成長而更換。

而在哈佛大學(xué)的這次研究之前，2019年，以色列研究人員就創(chuàng)造了世界上第一顆具備細(xì)胞和血管的3D打印心臟。

研究人員從患者身上采集了脂肪組織，并且將其中的細(xì)胞和非細(xì)胞物質(zhì)分離開來。分離出的細(xì)胞隨后與特制的打印材料混合到一起，打印出適合患者的心臟組織。

2022年6月10日，資源庫獲悉，來自哈佛大學(xué)威斯研究所的科學(xué)家開發(fā)了一套新的心臟工程技術(shù)。該技術(shù)模擬了心臟收縮元件的復(fù)雜排列，同時(shí)產(chǎn)生足夠厚的組織，以用于再生心臟治療。

該方案是建立在其SWIFT生物打印平臺基礎(chǔ)上，該平臺有1050個(gè)孔，每個(gè)孔包含兩個(gè)微柱。研究人員通過含有人類成纖維細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) 蛋白膠原蛋白的混合物將hiPSCs-CMs接種到孔中，形成預(yù)組裝心臟器官構(gòu)件（OBB），然后將OBB從微柱上取下并用作制造致密生物墨水的原料，并在打印過程中利用3D打印機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行進(jìn)一步的對齊。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)能夠打印出具有與實(shí)際人類心肌層相似的復(fù)雜多變排列的心臟組織薄片，這也將有可能為3D打印心臟組織替代物鋪平道路。

為了測試打印的心臟結(jié)構(gòu)的收縮特征，研究人員還打印了連接兩個(gè)大柱的大長絲，測量后發(fā)現(xiàn)長絲產(chǎn)生的收縮力和收縮速度在 7 天內(nèi)有所增加，這表明心臟細(xì)絲能夠不斷成熟為真正的肌肉狀細(xì)絲。

也意味著這能夠有效地模擬心臟收縮系統(tǒng)在從單個(gè)細(xì)胞到由多層組成的較厚心臟組織的整個(gè)層次結(jié)構(gòu)中的排列，對于生成用于替代治療的功能性心臟組織至關(guān)重要。

未來借助這項(xiàng)技術(shù)，它可以用來生成更多的生理疾病模型，并創(chuàng)建高度結(jié)構(gòu)化的心肌貼片，就像樂高積木一樣，可以匹配并用于替換心臟病發(fā)作后患者特定的疤痕。

同樣，它們可以被定制以修補(bǔ)患有先天性心臟缺陷的新生兒心臟中特定于患者的漏洞。并且這些貼片也可以隨著孩子的成長而發(fā)展，而不必隨著孩子的成長而更換。

而在哈佛大學(xué)的這次研究之前，2019年，以色列研究人員就創(chuàng)造了世界上第一顆具備細(xì)胞和血管的3D打印心臟。

研究人員從患者身上采集了脂肪組織，并且將其中的細(xì)胞和非細(xì)胞物質(zhì)分離開來。分離出的細(xì)胞隨后與特制的打印材料混合到一起，打印出適合患者的心臟組織。