美科学家3D打印出 具实用功能心脏部件

　　美国一组科学家利用人体内含量最多的功能性蛋白即胶原蛋白，3D打印出心脏瓣膜的结构体，其精准程度达到前所 未有的水平。他们说，其中所采用的突破性技术，或许有朝一日可打造出完整的器官，造福须要移植器官的病人。

（华盛顿法新电）美国一组科学家宣布，他们利用3D生物打印机，以胶原蛋白为生物原料，成功打印出具有实用功能的心脏部件。他们说 ，其中所采用的突破性技术，或许有朝一日可打造出完整的器官，造福须要移植器官的病人。

在《科学》（Science）期刊周四刊登的一份研究报告中，科学家利用人体内含量最多的功能性蛋白即胶原蛋白，3D打印出心脏瓣膜的结构 体，其精准程度达到前所未有的水平。这个结构体随后嵌入活细胞和毛细血管，精度达20微米，远高于大多数用于创造塑料结构体的3D打印机 。

研究报告的合著者之一、美国卡耐基梅隆大学生物医药工程学教授费因伯格说：“我们的成果显示，利用胶原蛋白确实可以3D打印出心脏 瓣膜。我们还没将复制的结构体植入动物体内，不过组建了一个台式系统，可模拟人体血压和血液流动率，结构体放入里头之后就可正常运作 。”

研究团队利用病人心脏的核磁共振扫描（MRI）数据来复制适用于个别病人的心脏瓣膜结构体，它具备开关跳动的功能。

今年4月，以色列一组科学家3D打印出充满细胞、血管并有心室和心房的完整心脏，不过这个心脏不具备泵血功能。

胶原蛋白存在于人体组织中，是理想的生物原料，它本处于液态，进行3D打印时，会变成像果冻般。为了防止这一情况出现，科学家迅速 调整胶原蛋白的氢离子浓度，以促使它凝固。

3D打印心脏 还须克服许多障碍

费因伯格团队采用的技术将胶原蛋白一层一层地放入凝胶支撑体中，凝胶随后加热溶化，剩下完整无损的胶原蛋白结构体。

生物医药工程师达斯古普塔和布拉克在《科学》 期刊发表评论称，这项新技术的精密度是以往其他3D打印胶原蛋白和脉管系统技术都未能达到的，而且通过新技术创造的结构体能够“显著提 升细胞存活率” ，并加速新血管形成。不过他们也提到，新技术须进一步提升复制品的功能，并将精度提高至1微米。

放眼未来，新技术或许有朝一日能3D打印出适用于人体的心脏或其他器官，拯救须移植器官的病人。美国目前约有4000人等待心脏移植， 全球则有数百万人要换心。

3D打印心脏仍有许多障碍须克服，包括如何制造生物打印大型组织所需的上亿个细胞、如何达到大量生产规模，以及确保研发过程符合管 制条例，以便获准在动物身上进行试验，最终进入临床试验。

费因伯格说：“短期目标或许是修补现有的器官，例如因心脏病爆发而丧失部分功能的心脏或受损的肝脏。”