薩斯喀徹溫大學(xué)的研究人員正在關(guān)注可用于再生長(zhǎng)和修復(fù)損傷心臟組織的生物 3D 打印心臟貼片的開發(fā)。zui近發(fā)表在“組織工程”雜志上的研究可能是心臟病治療研究的一大進(jìn)步。

研究員 Mohammad Izadifar 是加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程博士生，專門從事心臟病和心臟病治療研究。他zui近在生物 3D 打印方面的突破性研究已經(jīng)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行了測(cè)試，并取得了積極成果。

“Mohammad 的研究是一項(xiàng)開創(chuàng)性的工作，”Izadifar 的主管、機(jī)械工程教授 Daniel Chen 說道。“使用動(dòng)物模型的初步結(jié)果是有希望的。這種新穎的心臟貼片有可能使世界各地的人類患者受益。”

令人印象深刻的是，Izadifar 說，他創(chuàng)新的 3D 打印心臟貼片可以在未來十年內(nèi)準(zhǔn)備用于人類（至少在試驗(yàn)中）。他的研究目標(biāo)是*改變心臟病的治療過程。

當(dāng)一個(gè)人心臟病發(fā)作時(shí)，部分或全部血液被阻塞到重要器官的某一部分。如果這個(gè)人能夠幸免于難，那么損傷的心臟部分仍然無法解決。換句話說，健康的組織不能自然地再生，以*恢復(fù)心臟。

Izadifar 解釋說：“問題是心臟一旦受到心臟病發(fā)作的傷害就不能修復(fù)自己的心臟。如果心臟組織死亡，它不會(huì)在恢復(fù)。”

然而，心臟補(bǔ)丁可以為這個(gè)問題提供一個(gè)解決方案。Izadifar 開發(fā)了可以使用生物相容性材料和生物 3D 打印機(jī)打印的貼片。該貼片由“多孔果凍狀結(jié)構(gòu)”組成，由藻類為基礎(chǔ)的水凝膠制成，被設(shè)計(jì)成在植入后溶解于患者的心臟。

值得注意的是，3D 打印貼片設(shè)計(jì)用于容納干細(xì)胞和生物相容納米顆粒。這些納米顆粒可被編程為向心臟的血管發(fā)送信號(hào)，有效地促進(jìn)和鼓勵(lì)損傷的心臟組織的再生長(zhǎng)。

更具體地說，生物 3D 打印支架中的納米顆粒促使干細(xì)胞（也在貼片中）轉(zhuǎn)化為心臟細(xì)胞，其有助于逐漸再生患者自身受損的心臟，甚至有助于產(chǎn)生新的血管。

正如 Izadifar 所說：“在這個(gè)補(bǔ)丁的幫助下，患者將能夠從自己的細(xì)胞再生心臟組織。這將是治療心臟病發(fā)作的*解決方案。”

到目前為止，Izadifar 已經(jīng)能夠?qū)⑺男呐K貼片技術(shù)植入老鼠進(jìn)行測(cè)試。為了能夠監(jiān)測(cè)大鼠（據(jù)報(bào)醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，植入物是不可見的），研究人員與加拿大光源（CLS）同步器合作開發(fā)了一種非侵入性成像過程。

他說：“通過不同的 3D 打印模式，我們可以控制貼片的韌性、電導(dǎo)率和細(xì)胞對(duì)齊。通過 CLS 開發(fā)的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，我們可以監(jiān)視 3D 打印的心臟貼片在心臟愈合過程中的表現(xiàn)。”

大鼠的植入過程由他的聯(lián)合主管和神經(jīng)外科專家 Michael Kelly 提供幫助。該測(cè)試已經(jīng)顯示出有希望的結(jié)果：植入 3D 打印心臟貼片的老鼠具有 70%的存活率（傳統(tǒng)的類似*只有 50%的存活率）。

目前，研究人員正在集中精力研究 3D 打印心臟貼片對(duì)大鼠的*影響。他的研究得到了加拿大衛(wèi)生研究所的支持。