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3D打印人體器官將“有圖可依” “透視”技術為醫(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，3D打印人體器官將“有圖可依”，為醫(yī)療領域帶來顛覆性變革。

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“復制”一個完全相同的器官�！拔蚁嘈牛@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（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)。