科學家成功生物3D列印功能性的血管化老鼠甲狀腺

2015年，俄羅斯公司3D Bioprinting Solutions 的一組科學家成功3D列印出甲狀腺並將其移植到一隻老鼠身上。現在，科學家們又取得了新進展，為此發表了一篇名為「生物列印功能性的血管化老鼠甲狀腺結構」的論文。

雖然甲狀腺能引起複雜的問題，但它本身是一個相對簡單的結構，因此很容易成為3D列印的目標對象。「甲狀腺是一個內分泌器官，其解剖結構相對簡單，沒有複雜的導管系統，基本上由甲狀腺濾泡和血管系統組成，」研究人員解釋說。

研究人員採用了一種無需支架的3D列印技術和能自我融合的組織球體。他們將甲狀腺球體（TS）和尿囊球體（AS）作為甲狀腺細胞和內皮細胞的來源，用一台定製的生物印表機，在一種膠原水凝膠中將兩種球體列印成一個緊密隊形。然後，被緊放在甲狀腺球體旁邊的內皮細胞侵入它們，並將它們血管化。同時，來自甲狀腺球體的上皮細胞形成濾泡。

此過程中使用的生物印表機名為Fabion，是內部專門開發的，由多個功能部件組成，包括一個注射泵、一個流體晶元、一個裝載活塞、一個捕獲活塞和一個沉積活塞（上面帶一個凹槽，用於液體移除）。這些部件協同工作，以確保3D列印的高精度，它們一次可以沉積單個組織球體。生物印表機還包括一個加熱和冷卻系統，以更好地控制膠原水凝膠的聚合。3D列印甲狀腺結構會在膠原水凝膠中培養4天。

隨後，研究人員將3D列印甲狀腺移植到甲狀腺機能減退的老鼠身上，並分別在三周和五周後對小鼠進行了測試。結果顯示老鼠的甲狀腺激素水平顯著提高，表明這個3D列印器官確實不辱使命。組織學評估也顯示這個生物列印甲狀腺能成功地發育成熟並與老鼠的其他部位融合。

據介紹，研究人員計劃在2018年3D列印一個人體甲狀腺，也將與奧盧大學合作，用腎組織細胞生物列印一個迷你腎臟。「最終，我們的方法將能生物列印出任何人體器官，」研究人員說。

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