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科学家用3D打印技术开发人工肾

2016年3月09日 16:37 中国3D打印网   网络转载阅读:438次
 
  由于捐献器官的数量非常有限,所以目前全世界仍有许多需要器官移植的患者在煎熬中等待着。虽然目前正在快速发展的生物3D打印技术有望在不远的未来解决这个问题,但3D打印的器官(比如肾脏)仍需数年时间才能真正实际应用。为此,范德比尔特大学William Fissel教授和他的团队正在借助3D打印开发一种更加实际的替代解决方案 — 生物混合型可移植器官。


  目前,团队正在研发的该类型器官是迷你肾脏。它本质上一种透析设备,仅有易拉罐大小,由外壳、微芯片控制的过滤器,以及活体肾脏细胞组成,能模拟肾脏功能,从人体中移除足够的代谢废物、水和无机盐,起到一种“体内透析”的作用。

  这些肾脏细胞将由被植入者本身提供生存所需的能量和营养物质,而之所以采用以硅纳米技术为核心的微芯片是因为它们成本低廉又不失精确,非常适合制造过滤器。最终的成品将含有15个这样的微芯片。

  除了这种微芯片过滤器,这种迷你肾脏还有一个亮点,就是驱动能源并非电池,而是植入者的自然血压 — 它将推动血液进入其中的过滤器。而血液之所以不会出现凝结很大程度上是因为装置中含有优化的定制化通道结构。这些结构是使用数字3D模型创建,再经过3D打印的原型测试后才最终定型的。

  目前,这种迷你肾脏所需的肾脏细胞在实验室中生长得很好,已经生成了细胞膜。这种结构将重吸收血液中的营养物质,同时拦截废弃物,最后形成尿液。事实上,这一研究项目早在2003年就启动了。当时它得到了美国国家卫生研究院(NIH)的资金支持。现在,由于有了更新的进展,项目又得到了该机构提供的4年600万美元的新一轮拨款。根据研究团队的消息,首批临床试验有望在2017年底开始。
  图源:3ders  

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