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進入３Ｄ列印心臟 指日可待
美國卡內基美隆大學科學團隊以膠原蛋白當做3D生物列印「生物墨水」，打造出有功能的心臟瓣膜。 （法新社）
〔編譯周虹汶／綜合報導〕《科學》（Science）期刊二日刊登的最新論文顯示，美國卡內基美隆大學（CMU）科學家以膠原蛋白當作3D生物列印「生物墨水」，搭配該校研發的「自由型態可逆嵌入懸浮水凝膠」（FRESH）等突破性技術，成功打造出具有功能的心臟瓣膜，有朝一日可望以3D生物列印製造出具有幫浦作用的整副心臟。
3D生物列印技術運用3D生物列印機，製造出細胞外基質（ECM），再將細胞種入這個細胞支架中，使細胞得以生長；列印支架時須有「生物墨水」，它是細胞與維生物質混合的液體基質。過去列印成果多因組織保真度太差及解析度過低，以致失敗收場。以色列科學團隊四月也曾公開一副3D生物列印的完整心臟組織含血管，當時「生物墨水」取自人體網膜組織，可惜那顆心臟雖可跳動，卻沒有幫浦作用。
CMU教授范柏格（Adam Feinberg）表示，該成果證明了3D生物列印技術與FRESH搭配膠原蛋白，可做出心臟瓣膜，進而成就一顆有功能的心臟︰鑑於人體各組織皆有膠原蛋白存在，加上它也是細胞外基質重要組成成分，因此成了這次列印的「生物墨水」，層厚廿微米的高解析度，也遠勝於一般塑膠3D列印規格。膠原蛋白就在FRESH技術的膠狀支撐物中層層疊疊列印凝固，接著種入活細胞與微血管，膠狀容器則在仿體溫的室溫中快速融解，留下絲毫無損的列印成品。
雖然尚未置入動物體內測試，但研究人員以核磁共振成像（MRI）掃描了患者的心臟瓣膜，並打造一個模擬人體壓力與血流速度的操作台，結果出現同步搏動和心臟瓣膜開合，確認列印作品確實能發揮作用。
此研究成果的新技術精密度雖超乎以往，但范柏格認為仍有待精益求精；依他之見，這項技術日後最有機會先用在修補出問題的器官，例如因心臟病發而失去功能的心臟或退化的肝臟。
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