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3D打印人體器官將“有圖可依” “透視”技術(shù)為醫(yī)療帶來變革

2019-04-29 11:52

怎樣3D打印出逼真的人體器官？據(jù)《每日郵報》24日報道，德國慕尼黑大學埃蒂爾克領(lǐng)銜的研究團隊提出一種能夠精確描繪器官內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“透視”技術(shù)，3D打印人體器官將“有圖可依”，為醫(yī)療領(lǐng)域帶來顛覆性變革。

報道稱，研究人員利用溶劑使器官變得透明，然后用激光在顯微鏡中掃描器官，從而獲取包括血管和每個細胞位置在內(nèi)的整個器官結(jié)構(gòu)。利用這一結(jié)構(gòu)圖，研究人員可以先用3D打印造出器官的支架，再將干細胞裝入3D打印機，注入正確位置，使器官正常工作。

埃蒂爾克表示，這一成果標志著3D打印在醫(yī)學領(lǐng)域向前邁出了重要一步。之前的3D生物打印缺乏詳細的器官結(jié)構(gòu)圖，現(xiàn)在我們可以看到每個細胞在透明人體器官中的位置，然后可以用3D生物打印技術(shù)“復制”一個完全相同的器官�！拔蚁嘈�，這是我們第一次接近真正的人體器官�！�

埃蒂爾克的團隊計劃在未來2—3年開始制造一個3D打印的胰腺，并希望在5—6年內(nèi)造出一個腎臟。未來，團隊將首先測試動物能否依賴生物打印器官存活，并在5—10年內(nèi)開始臨床試驗。

記者從埃蒂爾克等人近日發(fā)布在biorxiv網(wǎng)站的論文了解到，研究人員已經(jīng)成功獲取了小鼠大腦的結(jié)構(gòu)圖，但并不像報道中的那么簡單。實驗主要包括4個步驟，首先使用小麥胚芽凝集素和埃文斯藍對所有大腦血管染色；之后用特殊溶劑洗滌小鼠大腦，使其失去脂肪等物質(zhì)變得透明，染色的血管就凸顯出來；再用微米分辨率的光學顯微鏡對其3D成像；最后采用基于深度學習的深度全卷積網(wǎng)絡(luò)（DFCN）算法自動提取和分析圖像數(shù)據(jù)，得到精細的小鼠大腦結(jié)構(gòu)圖。

論文指出，在此之前，沒有其他方法能夠得到整個大腦所有血管分布的三維圖像。核磁共振成像不能達到捕獲毛細血管的分辨率；微血管成像可以顯示微血管結(jié)構(gòu)，但無法獲得完整的大腦血管結(jié)構(gòu)；熒光顯微鏡能提供更高的分辨率，但通常只用于觀察薄組織切片，無法保留完整的血管結(jié)構(gòu)。