人造器官新突破:科學家發明SWIFT技術
目前對於合成、實驗室培養的器官研究非常多,但能完美替代人體器官的產品至今仍未投入商用。更具體而言,迄今為止科學界已經合成的所有模型都太小,無法有效啟用氧傳遞機制,從而為器官組織中的細胞輸送適當的氧氣使其存活。
不過近期哈佛大學Wyss研究所研究人員發表的一篇論文中,一支科研團隊已經為這個問題制定了解決方案雛形。由Mark A. Skylar-Scott領導的核心團隊在Science Adventures雜誌上,發表了名為“ 生物製造具有高細胞密度和嵌入血管通道的器官特異性組織 ”的專業論文,展示了一項名為Sacrificial Writing Into Functional Tissue (SWIFT)的技術,能夠用於創建更大、更有效的器官。
該科研團隊在論文中寫道
在這篇論文中,我們報告了一種生物製造方法,用於組裝數十萬個這些OBB [由~108個細胞/ ml組成的緻密細胞構建體]。器官構建塊(OBBs)]進入具有高細胞密度的活體基質,通過嵌入的三維生物打印引入可灌注的血管通道。
OBB基質表現出犧牲性寫入功能組織(SWIFT)所需的自愈,粘塑性行為。作為一個範例,我們創造了一個可灌注的心臟組織,在7天的時間內同步融合和跳動。我們的SWIFT生物製造方法可以在治療規模下快速組裝可灌注的患者和器官特異性組織。
除了這些專業術語之外,研究人員還利用SWIFT創建了能夠同步擊打超過1週的可灌注心臟組織。為此,該團隊首先製造了大量的干細胞衍生物,並將它們壓縮成模具以達到高細胞密度。
此後,通過嵌入式3D打印在該模具內快速形成犧牲明膠油墨,以產生可用作器官組織中的血管和毛細血管的通路和通道。在打開內腔細胞與內皮細胞襯里以複製人造氧輸送機制後,如前所述,結果是“活著”並且跳動七天的心臟組織。