英國首次將3D打印拓展到人類胚胎干細(xì)胞范圍

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，英國赫瑞瓦特大學(xué)和一家干細(xì)胞技術(shù)公司合作，開發(fā)出一種真空閥門式(valve-based)三維(3D)打印技術(shù),首次將3D打印拓展到人類胚胎干細(xì)胞范圍。這一突破使得利用人類胚胎干細(xì)胞來“打造”移植用人體組織和器官成為可能，打印結(jié)構(gòu)還能用于藥物測(cè)試，加速改良測(cè)試過程。相關(guān)論文發(fā)表在2月5日出版的《生物制造》雜志上。

　　近幾年來，3D打印的方法已逐漸發(fā)展到生物制造領(lǐng)域。羅斯林·塞拉博干細(xì)胞技術(shù)公司商業(yè)開發(fā)經(jīng)理詹森·金說：“通常，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)細(xì)胞是在二維平面生長，只有少數(shù)細(xì)胞能用三維打印方式。人類干細(xì)胞太敏感，難以用這種方式來控制。我們是世界上首次將人類胚胎干細(xì)胞打印出來并進(jìn)行培養(yǎng)的?！?/P>

　　打印過程中的關(guān)鍵問題是可控性和減少傷害，這樣才能保證細(xì)胞與組織的發(fā)育能力和正常功能。人類胚胎干細(xì)胞來自胚胎早期階段產(chǎn)生的“干細(xì)胞系”，沒有明確的發(fā)育方向，可以分化為人體內(nèi)任何類型的細(xì)胞。研究小組開發(fā)出了一種真空閥式細(xì)胞打印機(jī)，細(xì)胞被裝入打印機(jī)的兩個(gè)分離容器，然后按預(yù)先編好的程序，被統(tǒng)一打印到一個(gè)盤子上。該打印機(jī)充分考慮了人類胚胎干細(xì)胞的敏感性和脆弱性，能打印出具有高度活性的細(xì)胞。

　　當(dāng)人類胚胎干細(xì)胞被打印出來以后，還要經(jīng)過多項(xiàng)測(cè)試，如檢測(cè)它們的活性，看其是否還能分化為不同類型細(xì)胞;檢測(cè)細(xì)胞的打印密度、特征屬性和分布情況，以此評(píng)價(jià)這種打印方法的精確性。

　　“我們發(fā)現(xiàn)，這種真空閥門打印方式非常溫和，足以保持干細(xì)胞的發(fā)育能力，還能精確打出同樣大小的球體。更重要的是，打印出來的人類胚胎干細(xì)胞保持了它們的多能性，還能分化成其他類型的細(xì)胞?！闭撐暮现摺⒂杖鹜咛卮髮W(xué)的威爾·文妙·舒(音譯)說：“該方法是用氣壓驅(qū)動(dòng)來打印細(xì)胞，通過開關(guān)微真空管能控制氣壓，通過改變噴頭直徑、入口氣壓或打開真空管的時(shí)間可以精確控制噴出細(xì)胞的數(shù)量?！?/P>

　　舒還指出，通過打印人類胚胎干細(xì)胞生成的3D結(jié)構(gòu)，我們能造出更精確的人體組織模型，這對(duì)藥物開發(fā)、毒性測(cè)試都非常有用，因?yàn)榇蟛糠炙幬镩_發(fā)都是以人類疾病為目標(biāo)，用人類組織來實(shí)驗(yàn)更有意義。

　　金表示：“這是一次科學(xué)的進(jìn)步。我們希望這一進(jìn)步能帶來長期的巨大價(jià)值，為人們提供可靠的藥物而不必用動(dòng)物做藥物試驗(yàn)，提供用于移植的器官而無需捐獻(xiàn)，并能消除器官排斥和免疫抑制帶來的問題?！?/P>