双语新闻 | 科学家用人体组织 3D 打印出完整心脏
摘要: 以色列特拉维夫大学的研究团队利用患者自身脂肪组织中的细胞和生物材料,通过3D打印技术成功制造出全球首颗包含细胞、血管、心室和心房的完整微型心脏。该心脏虽尚不具备泵血功能,但为未来个性化器官移植提供了重要技术路径。由于使用自体细胞,有望显著降低移植后的免疫排斥风险。
- 科学家首次使用患者自身细胞3D打印出结构完整的微型心脏,包含血管和心腔。
- 该心脏目前尺寸仅约2.5厘米,无法用于人体移植,但验证了生物打印技术的可行性。
- 使用自体生物材料可大幅降低器官移植后的排异反应风险。
- 当前打印的心脏细胞虽能收缩,但尚未实现协同泵血功能,仍需进一步研究。
- 研究团队预计,未来10年内或可在顶级医院常规开展3D打印器官移植手术。

**小白老师说:****在 3D 打印机喷头的层层堆叠下,一颗栩栩如生的心脏逐渐出现,心脏表面血管分布清晰,颜色鲜红,宛如科幻电影中的场景。**以色列科学家 15 日宣布,他们成功以患者自身的细胞等组织为原材料,3D 打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的“完整”心脏,这在全球尚属首例。

A team of Israeli scientists “printed” a heart with a patient’s own cells in a world first, researchers say.
以色列特拉维夫大学的一个研究小组宣布,他们已经成功在3D打印技术的帮助下,使用人体生物组织,打印出全球首颗完整心脏。
The heart, about the size of a rabbit’s, is too small for a human, but the process used to create it shows the potential for one day being able to 3D-print patches and maybe full transplants, the team said.
这颗心脏虽然长度只有 2.5 厘米,大小与一颗兔子心脏相仿,但它拥有完整的细胞、血管和心腔。过去,科学家们也曾打印过心脏,但使用的不是生物材料,同时精度也比不上这次的实验。

TAU 科学家使用的 3D 打印机
Because the heart is made from the patient’s own biological material, it reduces the chance the transplant would fail, according to the research paper.
此外,由于 3D 心脏的组织和细胞来自病人自身,移植后有望显著降低受体排异反应。
The team used fatty tissues then separated and “reprogrammed” the cellular and a-cellular materials. Stem cells that become heart cells were then created.
研究团队使用了一名心脏病患者的脂肪组织作为打印的“原材料”,在研究了心脏的结构以后,根据结构切片制作出了完整的心脏。
Dvir told Bloomberg the heart the team printed will need another month before cells mature enough to beat and contract. Tests on animals would need to be done before the technology could be tried in humans, he added.
虽然目前这颗心脏并不能“正常工作”,尽管其上的细胞可以收缩,但不具备泵血功能。Dvir 教授表示,他们将继续进行研究,让这颗心脏上的细胞可以协同合作,实现泵血功能。
But Dvir remains hopeful. “Maybe, in 10 years, there will be organ printers in the finest hospitals around the world, and these procedures will be conducted routinely,” he told the Times of Israel.
研究人员称,这为未来打印可用于移植的心脏提供了可能。

科学家们打印的心脏
下面给大家讲讲 3D 这个词。
3D 来自于3 Dimension 三维的缩写。dimension 就是“维度”的意思。
di- 这个词根表示“分开”;mens- 表示“测量”。(meas-, meter-, metr- 也可以表示“测量”)。
meter 米,就来自于这个词根。
再给大家举几个常见的例子:
- altimeter 高度计
- ammeter 安培计,电流计
- barometer 气压计
- cardiometer 心力测量仪
例子很多,就不一一例举了,很多单词后面都可以跟一个meter,就变成了测量那个东西的“计”,在词根词缀字典里,显示这个词根下面有 299 个扩展单词。
常见问题
这次3D打印的心脏能用于人体移植吗?
目前不能。打印出的心脏仅有兔子心脏大小(约2.5厘米),且细胞尚未成熟到能协同泵血,需进一步研究并经过动物实验后才可能进入临床阶段。
为什么使用患者自身的细胞很重要?
使用患者自身细胞可避免免疫系统将移植器官识别为“外来物”,从而显著降低排异反应风险,提高移植成功率。
这项技术与以往的3D打印心脏有何不同?
此前的3D打印心脏多使用非生物材料或缺乏完整血管结构,而此次首次实现了由患者自体细胞构成、具备完整心腔和血管网络的生物打印心脏。
3D打印心脏何时能用于临床?
研究人员估计大约需要10年时间,待技术成熟并通过动物及人体试验后,才可能在大型医院常规应用。
参考资料
特拉维夫大学发布全球首例3D打印完整心脏研究成果
原始研究由以色列特拉维夫大学Tal Dvir教授团队完成,相关信息引自Bloomberg及《以色列时报》报道。