研究人员利用尖端技术3D生物打印迷你肾脏

研究人员利用尖端技术在实验室中生物打印微型人类肾脏,为肾衰竭的新疗法和可能的实验室种植移植铺平了道路。这项研究由默多克儿童研究所(MCRI)和生物技术公司Organovo领导,并发表在《自然材料》上,研究团队还验证了使用3D生物打印人类迷你肾脏来筛查一类已知会对人造成肾脏损害的药物毒性。

研究人员利用尖端技术3D生物打印迷你肾脏

该研究表明,干细胞的3D生物打印如何能够产生足够大的移植所需的肾脏组织片。

就像从管子里挤出牙膏一样,基于挤压的3D生物打印使用由干细胞糊状物制成的 “生物墨水”,通过计算机引导的移液器挤出,创造人工活体组织。

MCRI的研究人员与位于圣地亚哥的Organovo Inc合作,共同创造迷你器官。

MCRI教授梅丽莎-利特尔(Melissa Little)是人类肾脏建模的世界领导者,她在2015年首次开始种植肾脏器官。但这种新的生物打印方法更快,更可靠,并允许整个过程扩大规模。研究发现,3D生物打印现在可以在10分钟内创建约200个迷你肾脏,而不影响质量。

从比米粒大到指甲大小,生物打印的迷你肾脏与常规大小的肾脏完全相似,包括形成器官过滤结构的微小管道和血管,称为肾盂。

利特尔教授说,她的团队希望通过使用迷你器官来筛选药物,以找到治疗肾脏疾病的新方法,或者测试一种新药物是否可能伤害肾脏。

“药物引起的肾脏损伤是一种主要的副作用,而且很难用动物研究来预测。生物打印人体肾脏是一种实用的方法,可以在使用前测试毒性。”她说。

在这项研究中,测试了氨基糖苷类药物的毒性,这是一类通常损害肾脏的抗生素。

“通过从患有遗传性肾病的患者身上生成干细胞,然后从中生长出迷你肾脏,也为针对每个患者定制特定的治疗方案铺平了道路,这可以扩展到一系列肾脏疾病。”

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通过使用挤压3D生物打印技术,研究人员改善了最终肾单位的数量,这最终将决定是否可以将这些组织移植到人体内。

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