據外媒報道，在一項重大的醫學突破中，特拉維夫大學的研究人員使用病人自己的細胞和生物材料“打印”出了世界上第一個3D血管化人工心臟。

他們已將研究成果發表在《先進科學》(Advanced Science)期刊上。

此前，再生醫學領域的科學家們只打印出了沒有血管的簡單心臟。

負責領導此次研究的特拉維夫大學分子細胞生物學和生物技術學院的塔爾-德維爾(Tal Dvir)教授說：“這是世界上第一次成功地設計和打印出充滿細胞、血管、心室和心房的整個心臟。”

心臟病是美國人死亡的主要原因。心臟移植是目前唯一可拯救晚期心力衰竭患者的治療方法。鑒于心臟供體嚴重短缺，迫切需要開發新的方法來讓患病心臟獲得再生。

“這顆心臟是由人體細胞和病人特有的生物材料制成的。在我們的研究過程中，這些材料可以充當生物墨水，是由糖和蛋白質制成的物質，可以用于3D打印復雜的組織模型。過去人們已經設法3D打印沒有細胞或血管的心臟。我們的研究結果證明了我們的方法在未來打造定制人體組織和進行器官移植方面的潛力。”

這項研究由德維爾教授、特拉維夫大學生命科學學院的阿薩夫-沙皮拉(Assaf Shapira)博士和德維爾教授實驗室的博士生納達夫-穆爾(Nadav Moor)共同進行。

“在這個階段，我們的3D心臟很小，就像兔子的心臟一樣大。”德維爾教授解釋說。但打印更大的人類心臟需要的是同樣的技術。”

在研究中，科學家對患者的脂肪組織進行了活檢，然后分離組織的細胞和A細胞材料。當細胞被重新編程成為多能干細胞時，細胞外基質（ECM）——由膠原和糖蛋白等細胞外大分子組成的三維網絡——就被加工成一種具有個性化的水凝膠，用作3D印刷的“墨水”。

在與水凝膠混合后，這些細胞被有效地分化為心臟或內皮細胞，從而形成具有患者特性、免疫相容性的心臟貼片，并隨后形成一個完整的心臟。

根據德維爾教授的說法，使用患者自己的細胞材料對成功打印3D組織和器官至關重要。

德維爾教授說：“工程材料的生物相容性對于消除移植器官排斥風險至關重要，因為排異風險將危及此類治療的成功。在理想情況下，生物材料應具有與患者自身組織相同的生化、機械和形體特性。”

德維爾教授說，研究人員現在正計劃在實驗室培養這些打印出來的心臟，并“教它們像真正的心臟一樣運行”。然后，他們計劃將3D打印的心臟移植到動物體內。

“我們需要進一步培養3D打印心臟。”他總結道，“細胞需要形成一種泵送能力。它們目前可以收縮，但我們還需要它們一起協同工作。我們希望我們能成功地證明我們的方法的有效性和實用性。”

“也許十年后，世界上最好的醫院會有人體器官打印機，而心臟移植手術將會變得很常見。”