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澳大利亚的科学家已经使用3D打印机，利用特殊的生物“墨水”——干细胞，在大脑中产生神经细胞。这项研究使我们从患者自己的皮肤或血细胞衍生出的替代性脑组织来帮助治疗脑损伤，帕金森病，癫痫和精神分裂症等疾病又更近了一步。 上面提到的生物“墨水”是由人类诱导多能干细胞（iPSC）组成，其具有与胚胎干细胞相同的功能，可以转化为身体中的任何细胞，并且可能进一步生长形成人体组织甚至整个器官。 领导这项研究的杰里米·克鲁克（Jeremy Crook）表示，自己身体上的细胞通过3D打印订制脑组织可以更好地用于移植。 3D打印创建的神经元，有一天可以帮助到神经性疾病患者（图片提供：Gu et al / Advanced Healthcare Materials） Wollongong大学和ARC电气材料科学卓越中心的Crook博士说：“这规避了器官移植中常见的免疫排斥问题。是个性化的治疗药物”。 Crook博士说，许多神经精神障碍是由称为神经递质的关键化学物质的不平衡导致的，这些化学物质是由脑中的特定神经细胞产生的。 例如，缺失5-羟色胺和GABA产生的神经细胞可能与精神分裂症和癫痫相关，而缺失多巴胺产生的细胞可能与帕金森病相关。 最近他们在“Advanced Healthcare Material.”杂志上报道，团队成员使用3D打印来制造参与生产GABA和5-羟色胺的神经元，以及称为神经胶质细胞的支架细胞。未来，他们打算打印产生多巴胺的神经元。 Crook博士说：“我们可能想要制作一种特异性产生神经递质的组织，用于嫁接到帕金森患者的脑部。这绝对可以实现。” 为了制造神经元，Crook博士和他的同事们使用他们的生物“墨水”打印一个阴影图案的层，以创建一个5毫米大小的立方体。他们将立方体“交联”成坚固的果冻状物质。然后让生长因子和营养物质进入该果冻状“支架”的孔中，诱导干细胞生长并变成神经元和支架细胞，最终连接形成组织。 当然，打印产生的废物组织也可通过脚手架的孔被去除。 Crook博士说一旦放大，就需要血管，但是在理论上可以使用迄今为止开发的组织进行小移植。 来自日本富山大学的组织工程师Nakamura表示，这项研究“非常令人印象深刻”。 Nakamura教授最近在“ the journal Tissue Engineering”杂志上概述了3D生物打印的使用情况，他说：“这篇文章指出了利用人类iPS细胞3D生物打印的良好可行性。 由诱导多能干细胞（iPSCs）3D打印制成的关闭“支架”（提供：Gu et al / Advanced Healthcare Materials） 但Nakamura教授也表示该技术存在风险。使用iPSC的挑战之一是，像胚胎干细胞一样，它们具有发展成畸胎瘤的潜力，包含多种组织类型的令人讨厌的肿瘤。例如在脑组织中长出脚趾甲或在卵巢组织中生长出牙齿等恐怖的场景！ 据Nakamura教授介绍，确保所有干细胞在最终移植的材料中变成神经细胞是重要的。他说：“如果即使只有一个未成熟的干细胞也会污染要移植的组织，从而会存在我们不希望看到的组织生长” Crook博士同时提到团队目前正在进行动物实验，以测试3D打印神经细胞是否可能发育成畸胎瘤。 “这是3D打印整个器官的第一步，但是一个功能完整的大脑将是一个更复杂的任务。我们打印的组织是均匀的，不是由大脑不同的区域组成。未来能否3D打印完整的大脑是我们研究者努力奋斗的目标！”Crook博士说。 该项技术除了提供定制化的移植外，还可以用于医学研究。例如，可以创建来自患有癫痫或精神分裂症的患者的组织，特别是研究其特定的发病机理。这些组织也可用于筛选有效的药物用于治疗。 参考出处： http://www./news/science/2017-07-26/scientists-create-3d-printed-brain-like-tissue-from-stem-cells/8740794
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来自： rodneyzhang > 《医药技术》
