Science:打印一颗心！人造循环系统再现奇迹，科学家打印出会跳动的心

就在早先，学术；也的团队和读者朋友参考了3D存储循环系统的一项接连跃升：研究者们造显露了包含心肌和气道、会“呼吸”的迷你人工大肠。该分析登上了顶尖学术期刊《科学》的封面设计。而在不断更新一期《科学》上，生物体工程学家们随即跃升生物体材料的电子技术障碍，导致一项“激动人心”的新成果。生物体存储电子技术模拟大肠组织起来和遗传物质生命体脊柱构造，让十分复杂的“人造循环系统”正在变成普通人。美国卡耐基库珀大学（Carnegie Mellon University）的研究者们开发显露一种创新的3D生物体存储电子技术，以表皮为材料，仿造显露兼具愈来愈低实时、图案可以愈来愈十分复杂的生理循环系统组织起来铝制。“这种史无前例的方法，使组织起来工程学领域向3D存储全宽度脊柱又迈向了一步。”分析机构的新闻参考。表皮是一种十分理期望的生物体材料。因为这类蛋白质本身就是生理主要的构造蛋白，是细胞核外基质的主要含有。它们有足够的机械强度，为细胞核和组织起来含有缺少构造生活空间。Andrew Hudson博士是这项分析的都由一作，用他的话话说，“生理差不多每个组织起来都由表皮构成”。尽管如此，要用天然的表皮做3D存储的生物体铅笔，还有问题无无需解决。“它是液态的，假如你期望在空气里把它存储显露来，那么你只会在摄制平台上得到一滩浮。”Hudson博士解释。如何让表皮维持非常简单的组织起来形状，还要大幅提高低实时和低保真度？为此，Adam Feinberg客座教授Gabriel的分析的团队开发了一种新电子技术，他们将其命名为“新鲜”（FRESH），又称是“悬浮浮凝胶的自由可逆基本型插入”（Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels）电子技术。这种3D存储电子技术以明胶作为依靠床，特定电导率的表皮从有效率的存储垂直里先用后，可以在依靠胶里逐层沉积和熔化。等到存储未完成，分析电子技术人员把低温从室温相应到体温，就可以让依靠用的明胶融化，同时让存储显露来的表皮构造、插入表皮里的细胞核维持原貌。利用FRESH电子技术，他们用细胞核和表皮顺利存储显露不同宽度的脊柱组件：小到毛细心肌，大到与新生儿脊柱颇为的生命体脊柱基本概念，包括心肌系统、腔室之间的循环系统等构造。而且，实时最低大幅提高20微米，大幅超过原来电子技术100~500微米的实时。分析电子技术人员用表皮存储显露来的人工脊柱循环系统，循环系统可以挡住和关闭。分析电子技术人员还结构设计了一个使用两种生物体铅笔存储的左左心室基本概念，由表皮存储显露呈圆形和外壁，上方是生命体胚胎造血核缺少的心肌核。正如他们的预期，在存储并人才培养4周后，这一3D人造组织起来不仅维持了非常简单的构造，并且激发了生命体脊柱就其的短时间内持续性功能！用表皮和细胞核两种生物体铅笔存储显露人工左心室，短时间内持续性的人工左心室。Feinberg客座教授总结话说：“我们的分析结果表明，我们能用细胞核和表皮存储显露脊柱的组件，把它们做成或许兼具功能的零部件，比如脊柱循环系统或跳动的左心室。”借助计算机断层扫描数据，分析电子技术人员用表皮存储显露的人工脊柱精确地遗传物质了兼具症状有机体特性的解剖构造。有了这样一种电子技术，不仅可以用表皮存储大宽度的生理循环系统，分析电子技术人员认为，像乙酰、胶原、藻酸盐等各种软性生物体材料，都可以作为生物体铅笔用于3D存储。“FRESH电子技术为组织起来工程缺少了一个适应性稳固的平台。”分析电子技术人员参考。为了让愈来愈多人可以使用这种3D存储电子技术，分析电子技术人员还将硬件平台的结构设计“开源”，免费透过。他们期望，不光是实验室的科研电子技术人员，甚至里许多学生物科技小组的许多学生们，也可以构建并拿到低成本、低性能的3D生物体存储机。当然，分析者也提到，要存储符合宽度的人造循环系统还有诸多挑战，比如大型组织起来无无需数十亿的细胞核。但是正因如此，我们正在更是世界末日的实现过程。这项FRESH电子技术与省略提到的迷你人工大肠存储电子技术，“正在让按无需存储循环系统愈来愈近普通人”。原始显露处：A. Lee1，*， A. R. Hudson1，*， D. J. Shiwarski1， et al.， (2019) 3D bioprinting of collagen to rebuild components of the human heart. Science. DOI： 10.1126/science.a9051