科學家使用3D打印技術開發人工腎臟
發表時間：2018年07月25日瀏覽量：
由于捐獻器官的數量非常有限，所以目前全世界仍有許多需要器官移植的患者在煎熬中等待著。雖然目前正在快速發展的生物3D打印技術有望在不遠的未來解決這個問題，但3D打印的器官（比如腎臟）仍需數年時間才能真正實際應用。為此，范德比爾特大學William Fissel教授和他的團隊正在借助3D打印開發一種更加實際的替代解決方案 — 生物混合型可移植器官。
目前，團隊正在研發的該類型器官是迷你腎臟。它本質上一種透析設備，僅有易拉罐大小，由外殼、微芯片控制的過濾器，以及活體腎臟細胞組成，能模擬腎臟功能，從人體中移除足夠的代謝廢物、水和無機鹽，起到一種“體內透析”的作用。
這些腎臟細胞將由被植入者本身提供生存所需的能量和營養物質，而之所以采用以硅納米技術為核心的微芯片是因為它們成本低廉又不失精確，非常適合制造過濾器。最終的成品將含有15個這樣的微芯片。
除了這種微芯片過濾器，這種迷你腎臟還有一個亮點，就是驅動能源并非電池，而是植入者的自然血壓 — 它將推動血液進入其中的過濾器。而血液之所以不會出現凝結很大程度上是因為裝置中含有優化的定制化通道結構。這些結構是使用數字3D模型創建，再經過3D打印的原型測試后才最終定型的。
目前，這種迷你腎臟所需的腎臟細胞在實驗室中生長得很好，已經生成了細胞膜。這種結構將重吸收血液中的營養物質，同時攔截廢棄物，最后形成尿液。事實上，這一研究項目早在2003年就啟動了。當時它得到了美國國家衛生研究院（NIH）的資金支持。現在，由于有了更新的進展，項目又得到了該機構提供的4年600萬美元的新一輪撥款。根據研究團隊的消息，首批臨床試驗有望在2017年底開始。
圖源：3ders
