近日，来自明尼苏达大学科学与工程学院的科学家们开发了一种革命性的3D打印心脏贴片，可以在患者心脏病发作后，修补心脏组织。这项开发旨在帮助那些心脏病发作后心脏组织出现损伤的患者进行治疗。
▲镊子尖大小的补丁，能修复心脏病发作留下的瘢痕（图片来源：ScienceDaily）
心脏病是一种有着广泛影响的常见疾病，据美国心脏病协会提供的数据，心脏病在美国是疾病致死的头号杀手，每年有超过36万人由于心脏病而丧生。在心脏病发作过程中，患者会发生心肌细胞缺血和细胞死亡。而正常情况下，我们的身体没有可以替代的心肌细胞，从而在心脏上形成瘢痕组织。这使得患者出现心脏功能受损，未来出现心脏病发作和心力衰竭的风险也不断加大。
所以能够有效的修补心脏破损就显得很有必要。在这项研究中，研究人员用3D打印技术将来自于成人心脏细胞的干细胞合并到一起，“打印”出了一张心脏补丁。在实验室的培养皿中，这张补丁就像是心脏细胞一样，开始生长和同步跳动。
▲培养皿中的心脏补丁能自发跳动（图片来源：University of Minnesota）
来自明尼苏达大学生物工程学院的副教授 Brenda Ogle博士指出，这项研究与此前的研究有所不同。这项技术通过高精度的3D打印，实现了模拟天然心脏组织结构所需的1微米分辨率。此外，3D打印采用了原生结构蛋白将数字模型转化为物理结构，然后进一步整合来自于干细胞的心脏细胞类型。
这块心脏“补丁”跳动的样子如上方动图所示。当这块“补丁”被替换到心脏病发作后的小鼠体内时，研究人员发现在仅仅过了4周后，小鼠的心脏功能就有了显著的增强。由于“补丁”的细胞和结构蛋白是来自于心脏，它会成为心脏的一部分并被吸收到身体中，不需要进一步的手术。
这块“补丁”在很大限度上实现了对原生心脏组织的模拟，以及对心脏病发作后损伤的心肌细胞实现了有效修复。
Ogle博士表示，“这在治疗头号致死疾病上迈进了显著的一步。”未来的几年里，它有望被应用到小鼠之外的大型动物中，这可能包括了人类。（康健新视野）