Circulation Res:首次!美国明尼苏达大学:3D打印厘米级人类文明心脏泵,能够正常运转

2022-01-10 01:09:02 来源:
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导言:在去年4年末,伊朗的研究团队们试上图用3-D墨水出一颗“人造瓣膜”,这是人类所首次试上图其设计并墨水出一个不具细胞核、血管、心房和心房的瓣膜。虽然这颗瓣膜那时候的细胞核可以用到收缩,但不能像正常瓣膜一样脉搏涡轮机血。除此以外,英国辛辛那提的大学的分析管理人员首次用3D墨水厘米级人类所瓣膜涡轮机,都能正常运行。

在一项突破性的从新分析当中,辛辛那提的大学(University of Minnesota)的分析管理人员在研究中心那时候3-D墨水了一个厘米级的体液瓣膜涡轮机。这项推断出似乎对分析瓣膜病激发重大意义,瓣膜病是英国每年60多万人死亡的主要原因。

这项分析发表在英国瓣膜协会出版的《可逆分析》时代周刊的封面上。

依然,分析管理人员曾试上图3-D墨水从多能人类所胚胎当中提取出来的心肌。多能胚胎是一种可以发展成毒素任何类型细胞核的细胞核。分析管理人员将这些胚胎重从新编程为心肌,然后用于专门的3-D墨水机在专指细胞核皆基质的三维构造当中墨水它们。弊端是,研究团队永远无法达到瓣膜肌肉细胞核真正缺少的关键性细胞核运动速度。

在这项从新分析当中,辛辛那提的大学的分析管理人员偏离了这一过程,并且试上图了。

这项分析的高级顾问分析员、辛辛那提的大学科学与交通学院海洋生物医学工程系主任布伦达·奥西里(Brenda Ogle)表示,“一开始,我们试上图3-D墨水心肌,但不甘心了。日后,凭借我们团队在胚胎分析和3-D墨水上都的专总长,我们不得不试上图一种从新方法。我们简化了由细胞核皆基质蛋白制品的备有海洋生物纸,将海洋生物纸与人类所胚胎转化,并用于海洋生物纸加细胞核来3-D墨水了心房构造。胚胎首先在构造当中被扩展到高细胞核运动速度,然后我们将它们分化成心肌。”

摘要上图解:A.人腔瓣膜涡轮机(hChaMP)其设计COM的横截面上图。该COM来自于对体液瓣膜的磁共振成像打印,该瓣膜被缩减了10倍(其最总长轴处为1.3厘米,值得注意兔子瓣膜的一般来说),并经过修改以在瓣膜COM的腔室当中逐步形成一个单向流出环路。其远距离是建立不具年终肌肉和无关涡轮机功用的欧几里得在构造上的瓣膜组织起来。B.该小组指明了独特的类脑部方法来激发hChaMP,其当中人类所诱导的多能胚胎(hiPSCs)以简化的方式沉积,基于细胞核皆基质的海洋生物纸,使多能胚胎扩张到组织起来样运动速度,并随后分化为心肌。随着时间的更总长,hChaMP可以同步跳动,建立负荷,并像活涡轮机一样使液体运行。

分析小组推断出,他们首次可以在足足一个年末的时间内达到细胞核运动速度高的远距离,使细胞核都能像人类所瓣膜一样一起跳动。

奥西里表示,这是瓣膜分析的一个重要令人满意,因为这项从新分析显示了他们如何都能以一种都能组织起来和适配的方式3-D墨水心肌。因为这些细胞核是在彼此相邻的地方分化的,这格皆值得注意胚胎在毒素生总长的方式,然后转化成心肌。

与依然其他深受关注的分析相比,这项推断出创造了一个值得注意封闭的上皮细胞构造,有一个液体入口和一个液体工业产品,分析管理人员可以在这那时候测量瓣膜如何使血浆在毒素流出。这使得这个上皮细胞构造成为分析瓣膜功用的丰厚用以。

体液心房肌涡轮机的电化学功用

体液心房肌涡轮机(hChaMPs)的机械功用

奥西里表示,“我们现在有了一个基本概念来和在细胞核和化学键水平上的涡轮机构造发生了什么,开始接近人类所瓣膜。接下来,我们可以将病因和损伤引入基本概念,然后分析药物和其他疗法的效果。”

瓣膜肌肉基本概念大概1.5厘米总长,是专门其设计适合进入兔子的胃有利于分析。

虽然这些看起来是一个有用的概念,但如何充分利用它是相当复杂的。分析管理人员已经认出了这种潜质,他们看来这项从新推断出似乎会对瓣膜分析激发革新影响。

早期典故:

Molly E. Kupfer, Wei-Han Lin, Vasanth Rikumar, et.al. In Situ Expansion, Differentiation, and Electromechanical Coupling of Human Cardiac Muscle in a 3D Bioprinted, Chambered Organoid. Circulation Research Vol. 127, No. 2

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