这一突破是由该校工程与物理科学院Will Shu博士带领的研究团队与Roslin Cellab公司协作取得的。后者是一家专门提供按合同研究和产品开发服务的苏格兰公司,经常与学术机构共同合作。该公司在《Biofabrication》杂志的一篇报道中解释说,他们主要建造了一台能够打印来诱导干细胞的3D打印机,而这些干细胞主要来自病人自己的细胞。
尽管在公众舆论中干细胞的应用有很大的争议,但是就目前这个创新而言,很少人能够提出意见,因为它依赖于病人自身的细胞。虽然最早用来进行3D生物打印的干细胞来自胚胎组织,但是由于争议过大,如今的生物打印机已经转而使用诱导多能干细胞(iPS)或者多能干细胞。它们可以用来生成不同器官的细胞类型,甚至包括脑细胞。
这些细胞虽然争议较少,但是使用起来更加精细而复杂,不过Shu博士和他的团队已经成功地在自己的研究中使用了它们。“这项研究首次证明人类诱导多能干细胞,即来自成年患者细胞的干细胞,能够被生物打印而不会对他们的生物学功能产生不利的影响;以及我们的3D打印技术对于这些干细胞来说是足够温和的。”博士舒说。“在这种情况下,研究结果显示出,在打印之后我们能够把干细胞变成肝细胞。这是iPS细胞第一次成功进行生物打印而不会影响其功能。”
据研究团队称,这一突破性技术可能的应用是多方面的,其中包括3D打印人体组织样本,以用来测试药物——并能够减少有争议的医学动物实验的需要;另外这种方法也可以用于开发只适合某一特定病人的药物,以尽可能地减少药物副作用,有人称之为个性化医学。
然而,实际上这一技术的可能应用还不止于此。就目前来看,这一干细胞技术很有可能彻底改变器官移植的现状,也就是说,移植的器官将完全由病人自身的细胞培养而成,这不仅解决了移植手术要依靠器官捐赠的难题,还大幅降低了器官移植的风险。Jason King of Roslin Cellab博士称,这一创新也为组织工程的科学家们对付特定疾病提供了很大的潜力。目前科学家们已经在一些心脏疾病和神经退行性疾病,如帕金森症,方面取得了一些进展,看起来成功的可能性很高。
据天天CAD网了解,目前苏格兰的研究人员们正处于研究(3D打印)个性化药物的前沿。爱丁堡大学最近设立了一个总额为1140万英镑的基金以推动培养基于干细胞的生物有机体,并尝试将其用于定制药物。位于格拉斯哥的Queen Elizabeth大学医院甚至成立了投资2000万英镑的分层医学苏格兰创新中心(Stratified Medicine Scotland Innovation Centre),在那里进行类似的研究。