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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日，日本東京大學(xué)藥物發(fā)現(xiàn)系的一組研究人員研制出了能夠長期維持其代謝功能的無支架3D打印的肝組織，該組織可以用作疾病模型的一部分，通過緊密模擬肝臟的藥物反應(yīng)性來測試藥物的功效和安全性，對臨床研究很有幫助。
日本科學(xué)家制出用于藥物測試的3D打印肝組織
由于肝臟模型對新陳代謝的重要性，因此其成為實驗室中復(fù)制的重要的器官之一。人體中的大多數(shù)代謝功能，如酶分泌或毒素加工，都是通過肝實質(zhì)細胞進行的，肝實質(zhì)細胞約占肝臟的78%。因此，肝臟的工作模式可用于進行各種關(guān)鍵測試，例如觀察新開發(fā)的藥物對新陳代謝的影響或檢查糖尿病、肥胖和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)等代謝疾病。
此前，大多數(shù)涉及復(fù)制肝組織的研究是使用的2D細胞培養(yǎng)的方式。這些是有用的，但無法維持長時間的功能，這限制了其實驗應(yīng)用的范圍。他們也缺乏真正的肝組織的三維結(jié)構(gòu)。過去已經(jīng)使用了腳手架來復(fù)制這個3D元素，但是這仍然缺乏準確性。因此，能夠長期維持其代謝功能的無支架3D打印的肝組織將成為一種獨特的發(fā)展，對于臨床研究是非常需要的。
東京大學(xué)藥物發(fā)現(xiàn)系的一組研究人員現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了這一目標，生物3D打印項目的結(jié)果剛剛在線發(fā)布。生物打印過程利用了Cyfuse Biomedical的Regenova 3D打印機，該打印機以前用于制造小直徑血管、神經(jīng)和軟骨組織等。根據(jù)所需組織的預(yù)先設(shè)計的3D模型，通過將一組球狀細胞聚集體(在這種情況下是肝細胞)組裝在非常細的針陣列上來起作用。然后，這些細胞自主相互作用并連接在一起，隨著時間的推移逐漸建立肝組織結(jié)構(gòu)。然后將該組織除去并置于具有培養(yǎng)基的小瓶中。
所得肝模型能夠保持藥物代謝功能超過七周，并將NAFLD病理學(xué)維持至少三周。培養(yǎng)三周后，模型能夠在培養(yǎng)基中分泌膽汁酸，11周后能夠用激素胰島素調(diào)節(jié)葡萄糖的產(chǎn)生。這些測試結(jié)果非常有希望，并為未來藥物發(fā)現(xiàn)項目展示了巨大的潛力。
未來的生物3D打印項目計劃將在更多應(yīng)用的基礎(chǔ)上進行研究。該組織可以用作疾病模型的一部分，其可以用于通過緊密模擬肝臟的藥物反應(yīng)性來測試藥物的功效和安全性。該團隊計劃開展另一個生物3D打印模型，將肝組織與微流體系統(tǒng)相結(jié)合。這將復(fù)制肝臟和身體其他器官之間的各種相互作用。
(原標題：3D打印肝組織幫助東京大學(xué)研究人員測試新藥)
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