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이스라엘, 혈관과 세포를 가진 최초의 3D 인간 심장 완성
작성일 2019-04-30 23:12:31 조회 32
최근 이스라엘 연구자들은 장기 이식에서 주요한 돌파구를 발표했습니다. 인간의 세포와 조직에서 나온 세포와 혈관을 포함하여 세계 최초의 완전한 심장을 인쇄하기 위해 3D 기술을 사용했습니다. 심장의 크기는 토끼 심장의 크기와 비슷합니다. 다음 단계는 혈액 펌프 기능과 완전한 동물 이식을 육성하는 것입니다.
첫 번째 3 차원 심장 -1

텔 아비브 대학 (Tel Aviv University)의 분자 미생물학 및 생물 공학 부교수 인 탈 악마 (Tal Devil)는 "이것은 사람이 세포, 혈관 및 챔버로 가득 찬 온 심장을 성공적으로 설계하고 인쇄 한 최초의 사례이다. 과거에는 사람들이 3D 인쇄 기술을 사용하여 심장 구조를 성공적으로 인쇄했지만 세포 나 혈관을 사용하지 않는 환자는 더 이상 거부를 방지하기 위해 약물을 기다리거나 마실 필요가 없습니다. 대신이 기술은 환자가 필요로하는 기관을 인쇄하고 각 환자에게 맞출 수 있습니다. "이 심장은 인간의 세포와 환자 특정 생체 재료로 만들어졌으며 연구 과정에서 이러한 물질은 설탕과 단백질로 구성된 바이오 매스 잉크와 같은 복잡한 조직 모델의 3D 인쇄에 사용될 수있다"고 Deville 교수는 말했다.
처음 3 차원 심장 - 2

3-D 프린팅의 핵심을 완전히 활용하기 위해서는 아직 많은 도전 과제가 남아 있습니다. 첫째, Cost de Ville 교수는 실험실 환경에서 3D로 심장을 인쇄하는 과정은 "수천 개의 신 이스라엘 세겔 (New Israeli Shekels : 1 신 이스라엘 셰켈 = US $ 0.28)의 비용이 든다"고 기술했다. 현재이 기술은 초기 단계에 있지만, "지금부터 10 년 후, 세계 최고의 병원에는 미리 프로그래밍 된 절차에 따라 작동 할 수있는 인간의 기관용 프린터가 설치 될 것"이라고 그는 덧붙였다. Deville 교수는 3D 인쇄 기술을 통해 인쇄 된 심장은 현재 토끼 심장의 크기라고 설명했다. 따라서이 기술은 활성 생물 환경을 지원하는 시스템 인 생물 반응기에서 성숙한 과정을 거쳐 인간의 마음의 크기로 성장시켜야합니다. 체리 크기의 심장을 인쇄하는 데 3 ~ 4 시간이 걸리지 만 숙성 과정에는 약 한 달이 걸릴 수 있습니다. 과학자들은 토끼 나 생쥐와 같은 작은 동물을 1 년이나 2 년 후에 시험하기 시작할 것입니다.
첫 번째 3 차원 심장 -3

3D로 인쇄 된 심장 "잉크"는 무엇입니까?

이 마음은 생물학, 재료 과학, 컴퓨터 과학 및 다른 많은 분야의 결합에 의해 가져온 과학적 돌파구라고 할 수 있습니다. 과정은 다음과 같습니다 : 연구원은 먼저 일부 환자에서 일부 지방 조직을 제거한 다음 비 세포 성분으로부터 세포를 분리합니다. 이 세포들은 다 능성 줄기 세포를 유도하는데 사용되었으며 콜라겐과 당 단백질은 3D 인쇄를위한 "잉크"의 역할을하는 "개별 겔"을 합성하는데 사용되었습니다.
처음 3 차원 심장 - 4

연구자들은 자체 재료로 만든 젤이 줄기 세포의 개발을위한 좋은 환경을 제공한다는 것을 발견했습니다. 이 젤에서 줄기 세포는 심장 세포와 내피 세포로 효율적으로 분화 할 수 있습니다. 모든 물질이 환자 자신으로부터 나왔기 때문에이 세포에 의해 생성 된 조직은 동종 이식에서 거부 반응을 효과적으로 피할 수 있습니다.

연구자들은 자체 재료로 만든 젤이 줄기 세포의 개발을위한 좋은 환경을 제공한다는 것을 발견했습니다. 이 젤에서 줄기 세포는 심장 세포와 내피 세포로 효율적으로 분화 할 수 있습니다. 모든 물질이 환자 자신으로부터 나왔기 때문에이 세포에 의해 생성 된 조직은 동종 이식에서 거부 반응을 효과적으로 피할 수 있습니다.

세포가 성공적으로 차별화 된 후, 연구자들은이 방법을 사용하여 심장 조직과 기관을 3D로 "인쇄"하기 시작했습니다. CT 스캔을 사용하여 심장의 모양, 아트리움과 심실의 크기, 주 혈관의 방향 등 심장의 일반적인 구조를 설명했습니다. CT 스캔으로는 얻을 수없는 작은 혈관 네트워크의 구조를 위해 연구원들은 또한 여러 지역의 산소 소비량을 계산하고 수학적 모델을 사용하여 합리적으로 혈관의 방향을 분배합니다. 컴퓨터의 도움으로 실제 인쇄를위한보다 완벽한 혈관 네트워크 구조를 얻었습니다.

현재 심혈관 질환은 인간의 첫 번째 살인자이며 심장 이식은 심각한 질병을 가진 환자에게 유일한 선택입니다. 적절한 기관이 없기 때문에 많은 환자가 삶의 끝을 기다릴 수 있습니다. 이 기술이 인간 장기 이식에 실제로 사용될 수 있다면 그것은 의심 할 여지없이 좋은 소식입니다.

어쩌면 10 년 안에 오르간 프린터가 세계 최고의 병원에 나타날 것입니다. 우리는 가능한 한 빨리 꿈이 이루어 지길 고대합니다.