你知道吗？利用3D打印技术制造出来的心脏，正在逐渐走向实际应用！
近日，哈佛大学维斯研究所公布了一套全新的心脏工程技术。据悉，这套技术是基于原有3D打印心脏技术的基础上，参考了大量临床数据后，模拟出人体心脏收缩元件的复杂排列规律。因此，利用这套新技术打印出来的心脏组织更为立体，也更厚，能够更好地应用在心脏再生治疗上。
模拟心脏排序，打印“仿真”组织
据悉，此次哈佛维斯研究公布的新型3D心脏打印技术，是依托于SWIFT生物打印平台的基础。通过利用含有人类成体纤维细胞和ECM（细胞外基质）蛋白胶原的混合物，将心肌样细胞接入到SWIFT平台上，形成OBB（预组装心脏构件）。而这个预组装心脏构件，将被用来制作成致密的“生物墨水”，也就是打印心脏的原料。
随后，研究团队利用特制的3D打印机头，在模拟人体心脏收缩元件复杂排序的同时，对OBB（预组装心脏构件）进行运动对齐，从而打印出一种与人类心肌纤维非常相似的生物组织薄片。
而且在对打印出来的纤维组织进行了一周的收缩力量测量后，发现打印出的生物组织的收缩力和收缩速度，在七天内有了明显增加。这一结果不仅表明，打印出来的组织结构具有和人类心脏一样的收缩特性，同时还具备不断成长的性质。
这也意味着，打印出来的组织薄片，能够模拟心脏在人体内的收缩运动。同时能够不断成长的特性，让这个薄片可以生成更多的生理疾病模型。通俗的来说，假如一个患者心脏出现部分组织缺损，那就可以通过这种3D技术，来将缺损的心脏补全。
而且因为自我生长的特性，所以先天性心脏缺损的婴幼儿也可以使用。因为这些薄片会随着孩子的不断发育而跟着长大，也就避免了需要定期更换的问题。这是哈佛研究团队继发现“wlife”类抗老物质以来，在生物细胞领域的又一重大突破。
生物细胞领域再获突破
虽然这两次的发现分别作用于不同领域，但本质却是殊途同归。“WLife”类物质是由哈佛戴维教授率先发现，实验中该物质表现出来的特殊性，不亚于此次3D技术打印的生物组织薄片所具有的自我生长特性。
因为“WLife”类物质具有改善机体细胞内源性老化、压制细胞老化的速度、延长机体生命周期的作用，简单来说就是可以引起机体生理年龄的变化。而且不同于3D打印薄片的复杂操作性，该物质简单到可以直接补充DNA营养物质。
所以一经公布，就引起了欧美高净值圈的轰动，后来“WLife”类物质在经多国研究机构的实验证实下，被国内生科企“萊特維健”引入京&東、天&猫落地转化，触达人群已高达百万。而这次的全新心脏工程技术，或将惠及更为广泛的群体。因为此前虽然也有相关领域的研究出现，但一直存在很大的局限性。
功能齐全的人造心脏诞生不会太远
例如，苏黎世联邦理工学院就在17年，利用3D打印技术制作了一款以硅胶为原料的人造心脏。虽然这种硅胶组织也能和正常心脏一样跳动，但是跳动所维持的时间只有短短的45分钟左右，这样的水平还远远达不到心脏移植的要求。
后来，以色列特拉维夫大学对3D打印心脏技术进行了改进，使用患者本身的细胞和生物材料作为原料，打印出了一个具有完整血管及部分构造的心脏。但遗憾的是由于技术的局限，这个心脏的大小仅有兔子的心脏那般大。但不管怎么说，这次的突破已经是生物3D打印技术的一大进步。
但是这些人造心脏虽然取得了一定的成果，却无法模拟心脏肌肉的高结构化及复杂的功能。而哈佛大学推出的这项心脏工程技术却改变了这一局限性。不仅能够模拟心脏肌肉的复杂结构和功能，还具有自我生长的能力。
虽然现在只成功打印出了一部分组织，且距离打印出功能齐全的完整心脏，还有很长的一段路要走。但是这个新心脏工程技术的产生，可以算得上是这条道路上的一个里程碑。因为它已经实现了部分的成功，相信再从部分到整体也只是时间问题，未来也将会有更多的心脏病患者因此受益。
生物3D打印技术或成患者新希望
相关资料图
根据WHO（世界卫生组织）公布的《2019年全球健康评估报告》数据显示，心脏病在过去的20年里，一直是全球人口减少的重要原因之一。不仅如此，在过去的20年内，全球因心脏病去世的人数，较比以往也有了大幅度的增加。
从本世纪初到现在，同比增加200万，截止19年累计人数更是高达900万。而心脏移植作为治疗心脏病的主要手段之一，却因可替换的脏器数量短缺，成为多少患者遥不可及的梦。很多急需进行移植手术的患者，往往都等不到适配心脏来到的那一刻。
因此为了寻找更加有效的心脏替代方案，科学家们想到了生物3D打印技术。这种将细胞、化合物及生物材料作为“生物墨水”，利用3D打印将脏器制造出来的技术，或将成为挽救数以万计患者的新途径。
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