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2019年4月16日 (2019年3月12日)

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    2019-04-26

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    2019年4月16日(农历2019年3月12日),以色列3D技术打印全球第一个完整心脏。

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  2019年4月16日早上,据路透和法新社报道,以色列特拉维夫大学一个团队的研究人员用革命性的3D打印技术,利用取自病人自身的人体组织,打印出了全球第一个完整的心脏。这是世界上第一颗具备细胞和血管的3D打印心脏,它的问世有可能成为心脏病治疗领域的巨大进步。

  研究人员将这项成果称为“重大医学突破”,并成功提高了移植的可能性。

  

以色列3D技术打印心脏

 

  画面中就是正在3D打印的“心脏”,虽然它是个迷你版,耗时3小时左右打印出来的心脏大小和一个樱桃差不多,差不多是兔子心脏的大小,但拥有清晰的血管脉络。研究人员从患者身上采集了脂肪组织,并且将其中的细胞和非细胞物质分离开来。分离出的细胞随后与特制的打印材料混合到一起,打印出适合患者的心脏组织,不会产生免疫排斥反应。

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  ▲3D打印心脏的全过程

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  ▲研究人员们用计算机模拟了小血管网络

  目前,这颗心脏里的细胞可以出现收缩,但尚不能像正常心脏一般搏动泵血。这也是研究人员们下一步的主攻方向。按计划,他们想在1年多后开启动物实验,研究这种人造心脏用于器官移植的可行性。

  这是人工智能与现代医学一次完美的搭配,为人类解决心脏疾病,提供了另一种思路。

  目前,心血管疾病是人类的第一杀手,而心脏移植是病情严重患者几乎唯一的选择。由于迟迟没有合适的器官,许多患者只能在等待中,迎来生命的终结。如果这一技术真的能用于人类器官移植,无疑是一大喜讯。它不但意味着心脏疾病患者可通过这种技术重新获得健康,其他脏器官患者也同样有希望。复杂结构的心脏可以通过3D打印,其他器官理论上也可以。

  研究人员表示,或许10年后,医院将逐渐开始配备器官打印机,按需要完成器官打印过程。

  这不是科幻,是现实。

  

3D技术打印前沿

 

  在特拉维夫大学的研究之前,3D打印技术已经多次应用于医学领域,不过基本是以打印骨骼和模型为主。3D打印的器官组织如下颌骨、器官支架、颅骨、脊柱、骨盆等,均已经进入临床。

  2014年,中国西安的京西医院,采用3D打印技术打印颅骨,帮助一名半边颅骨受伤凹陷的农民重建了半个头盖骨。

  同样在2014年,北京大学研究团队使用3D打印技术制作了一根脊椎,并成功地植入一名12岁男孩体内,这属全球首例。

  而在2015年,日本筑波大学的团队曾宣布,已研发出用3D打印机低价制作可以看清血管等内部结构的肝脏立体模型,不过这些内脏器官模型主要用于研究,且由于价格高昂,在临床上没有得到普及。

  今年年初,美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术,制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架,成功帮助大鼠恢复了运动功能

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  所谓3D打印技术,最初是通过数字模型,快速利用金属粉末材料打印,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。后来逐渐被运用在医学上。

  美国、德国、以色列是最早涉猎3D打印技术的国家,后来英国、中国、日本、澳大利亚也在争抢这种技术。

  尤其需要看到,以色列是一个不折不扣的“创新之国”。位于中东,饱受战火冲突的以色列其国土面积虽不如北京与上海的总和,人口也只有区区800万,却已经诞生了10多位诺奖得主,科技已经跻身全球科学技术地区排名前十。其熟练掌握3D打印技术,已经将之应用到各个领域,特别是军事和医疗行业。

  在军事方面,以色列正在探索3D打印战斗机的零部件,以实现战时被封锁后的自给自足。

  在医疗方面,2018年以色列耶路撒冷希伯来大学公布了3D打印药物胶囊技术,使常规制造技术无法实现的药物定制化和个性化有了可能。

  公开资料显示,小小的以色列,在3D打印技术方面,有10个左右享誉世界的企业。如今,特拉维夫大学又攻破了3D打印心脏技术,以色列俨然是要在3D打印医疗领域引领世界的节奏。

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  特拉维夫大学使用的3D打印机

  

 

  3D打印内脏相比于传统移植有两大优势:

  1、不必苦等,可随时订制;

  2、由于打印材料来自病人自身的组织与细胞,不会产生传统移植带来的免疫排斥反应。

  全世界目前需要器官移植的人数远远大于捐献数,许多人因为等不到需要的器官而失去了活着的机会。利用3D打印技术,可是实现人造器官的批量生产,满足病人器官移植需求。

  所以对全体人类来说,无论在3D打印技术领域,各国拼抢的态势如何,这样的良性竞争都是好事,它终将惠及所有人。相信不久的将来,这一项技术便能实现商业化,造福人类,让更多人有继续活下去的机会。

 

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