“3D打印出的心脏肌泵功能正常”

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美国明尼苏达大学的研究者在最新一期的《循环研究》杂志上报告称，用人体细胞3d打印了在实验室正常工作的厘米级人体心肌泵模型。 研究人员表示，这种能够发挥正常功能的心肌泵模型系统对心脏病研究起到了重要作用，他们的成果在制作人类心脏这样的大型空腔模型方面迈出了重要的一步。

用3d生物印刷技术制造类人体器官组织，是目前的研究热点。 迄今为止，明尼苏达大学的研究人员一直试图利用人类诱导的多功能干细胞打印心脏肌泵模型。 他们将多能干细胞重新编程为心肌细胞，使用专业的3d打印机打印成三维结构。 由于没有达到使心肌细胞真正发挥作用的临界细胞密度，他们没能制作出具有正常功能的心肌泵模型。

这次，研究者尝试了新的方法。 他们优化了细胞外基质蛋白制备的专用生物墨水，促进人诱导多能干细胞的增殖和心肌细胞的分化，将这种生物墨水和人诱导多能干细胞混合，使用专用的3d打印机印刷了类心脏腔的有孔结构。 干细胞首先通过这个结构扩增，提高细胞密度，然后通过原位分化为心肌细胞。 借此，研究人员在不到一个月的时间内实现了提高心肌细胞密度的目标，使心肌泵模型具有正常的心肌功能，可以像人的心脏一样跳动。

这个心肌模型长约1.5厘米，是研究人员专门设计的。 这样的尺度适合于小鼠模型，可以放在小鼠腹腔用于相关研究。

研究人员表示，具有正常功能的心肌泵模型系统在心脏病研究中起着重要作用，他们的成果可能会对心脏研究产生变革性的影响。 新模型将成为研究心脏功能的宝贵工具，用于跟踪细胞和分子水平上心脏结构的变化，研究心脏病药物和治疗方法的效果。 (记者刘海英)