一种能够为任何3D打印器官快速设计血管网络的计算模型,可能让我们离无需供体即可移植人工肝脏、肾脏或心脏的目标更近一步。相关论文近日发表于《科学》。
器官衰竭患者通常需要器官移植,但全球仅有10%的移植需求得到了满足。为填补这一缺口,科学家正在实验室中研发3D打印器官的方法。但这些器官需要血管网络维持生命,而现有的血管网络设计方法需耗时数天甚至数周。
为解决这一问题,美国斯坦福大学的Alison Marsden团队构建了一种计算模型,可基于描述血管如何分支为更小血管的数学定律,为任意器官设计网络。
研究人员利用模型,为一个由肾细胞3D打印而成的1厘米宽环形结构设计了由25条血管组成的网络,整个过程仅用了几分钟。
随后,研究团队使用冷明胶颗粒将血管网络打印到环形结构中,再加热至37℃使明胶熔化,留下一个模拟血管1毫米宽的空心通道。研究人员持续向通道中泵入含氧气和营养物质的液体,以模拟正常血流。
一周后,与同样沐浴在血液样液体中且没有植入血管的相同肾细胞环相比,该环形结构的活细胞数量增加了约400 倍。
“我们能让靠近血管的细胞存活。”Marsden说,但距离较远的细胞会死亡,因为目前尚无法打印向这些区域输送营养的更细小、分支更多的血管。该团队正在探索解决这一问题的方法。
“他们无疑在突破可能性的边界。”法国巴黎-萨克雷大学的Hugues Talbot说。这种方法或许有朝一日能让科学家在数小时内完成全尺寸器官的血管网络设计,而非数天或数周。“以这种方法设计的血管网络,未来可能用于替代或至少补充在实验室培育的器官。”
研究人员首先需要开发将这些血管网络打印到大型器官中的方法。Marsden表示,如果进展顺利,他们希望5年内在猪身上测试3D打印器官。
一种能够为任何3D打印器官快速设计血管网络的计算模型,可能让我们离无需供体即可移植人工肝脏、肾脏或心脏的目标更近一步。相关论文近日发表于《科学》。
器官衰竭患者通常需要器官移植,但全球仅有10%的移植需求得到了满足。为填补这一缺口,科学家正在实验室中研发3D打印器官的方法。但这些器官需要血管网络维持生命,而现有的血管网络设计方法需耗时数天甚至数周。
为解决这一问题,美国斯坦福大学的Alison Marsden团队构建了一种计算模型,可基于描述血管如何分支为更小血管的数学定律,为任意器官设计网络。
研究人员利用模型,为一个由肾细胞3D打印而成的1厘米宽环形结构设计了由25条血管组成的网络,整个过程仅用了几分钟。
随后,研究团队使用冷明胶颗粒将血管网络打印到环形结构中,再加热至37℃使明胶熔化,留下一个模拟血管1毫米宽的空心通道。研究人员持续向通道中泵入含氧气和营养物质的液体,以模拟正常血流。
一周后,与同样沐浴在血液样液体中且没有植入血管的相同肾细胞环相比,该环形结构的活细胞数量增加了约400 倍。
“我们能让靠近血管的细胞存活。”Marsden说,但距离较远的细胞会死亡,因为目前尚无法打印向这些区域输送营养的更细小、分支更多的血管。该团队正在探索解决这一问题的方法。
“他们无疑在突破可能性的边界。”法国巴黎-萨克雷大学的Hugues Talbot说。这种方法或许有朝一日能让科学家在数小时内完成全尺寸器官的血管网络设计,而非数天或数周。“以这种方法设计的血管网络,未来可能用于替代或至少补充在实验室培育的器官。”
研究人员首先需要开发将这些血管网络打印到大型器官中的方法。Marsden表示,如果进展顺利,他们希望5年内在猪身上测试3D打印器官。
英国《自然》周刊网站3月12日刊登题为《OpenAI的文生视频工具Sora会如何改变科学——以及社会》的文章,作者为乔纳森·奥卡拉汉,内容编译如下:美国开放人工智能研究中心(OpenAI 美国布朗大学研究团队在最新一期《自然·电子学》上描述了一种无线通信网络。它可有效地传输、接收和解码来自数千个微电子芯片的数据。研究团队试图模仿大脑神秘且高效的工作方式。对 记者从国家航天局获悉,3月20日8时31分,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。科技日报记者 付毅飞 摄火箭飞行24分钟后,星箭分离,将鹊 自2019年以来,科学家已经在国际空间站上培育出了包括人类大脑、心脏和乳房在内的多个类器官模型。这些类器官通常利用人类干细胞培育而成,在一系列化学生长物质的帮助下,干细胞可发育成类似人体 3月21日上午,全球首列氢能源市域列车在中车长客股份公司(以下简称“中车长客”)试验线上进行了时速160公里满载运行试验。当日试验过程中,车以160公里/小时速度运行的列车,每公里实际运行平均能耗 从手机到手表再到电动汽车,锂离子充电电池为众多设备提供动力。但随着消费者丢弃电子产品的增加,越来越多的锂可能会进入环境。研究人员在美国化学会2024年春季会议上展示的一项研究成果,描述了 。本文链接:科学家成功为人工器官3D打印血管网络http://www.sushuapos.com/show-2-12815-0.html
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