原標(biāo)題：全球首例!中國(guó)科學(xué)家成功將3D打印生物血管植入恒河猴體內(nèi)

【觀察者網(wǎng)綜合】近日，中國(guó)科學(xué)家成功將3D打印血管植入恒河猴體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)血管再生，解決了困擾臨床半個(gè)世紀(jì)的人工血管內(nèi)皮化的問題。我國(guó)首批“千人計(jì)劃”專家、四川藍(lán)光英諾生物科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“藍(lán)光英諾”)首席科學(xué)家康裕建表示，此項(xiàng)成果屬于全球首創(chuàng)，對(duì)干細(xì)胞技術(shù)臨床應(yīng)用具有里程碑意義。

3D生物打印血管解決了過去人造血管堵塞、凝血等問題

據(jù)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道，康裕建表示，“過去的人造血管不是生物材料，無法產(chǎn)生內(nèi)皮細(xì)胞，其進(jìn)入生物體后容易發(fā)生堵塞、凝血等問題。而此次實(shí)驗(yàn)打印出的生物血管，則能夠生成血管內(nèi)皮細(xì)胞，保證血液流動(dòng)暢通。”

此外，傳統(tǒng)人工血管約10年后就需更換。新技術(shù)解決了該問題，打印血管可終身使用。另外，移植傳統(tǒng)人工血管患者需終身使用抗凝劑，而打印血管將這一時(shí)間縮短到術(shù)后5天，此后無需任何藥物治療。

3D打印生物血管

血管內(nèi)皮細(xì)胞通常指襯于心、血管和淋巴管內(nèi)表面的單層扁平上皮，它形成血管的內(nèi)壁。它們具有吞噬異物、細(xì)菌、壞死和衰老的組織，還參與集體免疫活動(dòng)功能。

康裕建稱，在本次實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)首先利用取自恒河猴自體的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，隨后用獨(dú)創(chuàng)的“生物磚”技術(shù)將脂肪干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成生物“墨汁”——干細(xì)胞可以分化為機(jī)體的任何一種細(xì)胞。

科學(xué)家在進(jìn)行手術(shù)

然后用3D生物血管打印機(jī)構(gòu)建出人造血管，最后植入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)，利用動(dòng)物體內(nèi)自主再生能力，形成完整的血管功能。

據(jù)中新網(wǎng)報(bào)道，具體來說，他所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)從恒河猴身體中取出約5克脂肪，提取出脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞制成3D生物打印所需的“墨汁”，再用特制設(shè)備打印出血管，并置換該猴體內(nèi)一段約2厘米的腹主動(dòng)脈。

康裕建介紹說，術(shù)后1個(gè)月，打印血管已與恒河猴自身腹主動(dòng)脈融為一體。

據(jù)悉，自2016年5月正式開始進(jìn)行3D生物打印血管動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，截至2016年12月1日，藍(lán)光英諾已在30只恒河猴進(jìn)行體內(nèi)植入實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)后存活率為100%。

以干細(xì)胞為核心的四大核心技術(shù)

據(jù)悉，此次3D生物打印技術(shù)促進(jìn)人工血管內(nèi)皮化研發(fā)項(xiàng)目，由藍(lán)光英諾和四川大學(xué)華西醫(yī)院再生醫(yī)學(xué)研究中心、四川省生物增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院共同承擔(dān)研究，并且入選了國(guó)家“863”計(jì)劃。

康裕建上世紀(jì)90年代開始在美國(guó)從事干細(xì)胞研究，他介紹說，“利用干細(xì)胞為核心開展的3D生物打印，包括3D生物云計(jì)算平臺(tái)、生物磚、3D生物設(shè)備和3D打印后處理系統(tǒng)四大核心技術(shù)體系。”

2015年10月26日央視報(bào)道全球首臺(tái)3D生物打印機(jī)

去年10月，藍(lán)光英諾成功研制出全球首臺(tái)3D生物血管打印機(jī)。這臺(tái)獨(dú)創(chuàng)的3D生物血管打印機(jī)，擁有3D生物打印空間旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、精確協(xié)同工作的雙噴頭打印技術(shù)、可視化的互動(dòng)打印操作系統(tǒng)、噴頭及環(huán)境控制系統(tǒng)等一系列創(chuàng)新。

在運(yùn)用上述獨(dú)創(chuàng)設(shè)備的基礎(chǔ)上，本次實(shí)驗(yàn)中使用的打印“墨汁”——生物磚技術(shù)則是該實(shí)驗(yàn)成功的核心。康裕建說，生物磚是一種具有核殼結(jié)構(gòu)、由生物可降解材料作為保護(hù)層、內(nèi)含種子細(xì)胞與活性調(diào)控物質(zhì)的基本單元。

“實(shí)驗(yàn)中，生物磚用于復(fù)制胚胎發(fā)育時(shí)期的各種微環(huán)境，使干細(xì)胞在體外可以得到精確的定向分化控制。將生物磚作為打印‘墨汁’的基本組成，具有維持干細(xì)胞干性、定向分化或去分化作用及抗機(jī)械損傷能力，能夠保證打印過程中細(xì)胞的完整性與生物活性。”