为3d生物打印人体组织的临床转译提供了路径

三维生物打印是一项新兴技术，有潜力根据需求构建人体组织，以治疗多种人类疾病。然而，弥合从台式研究到临床翻译的差距需要大量的资源、时间和精力。一个新的科学转化医学卡耐基梅隆大学再生生物材料和治疗学小组的研究人员撰写的观点检查了3D生物打印领域需要克服的核心挑战和转化为临床的重要里程碑。

这个观点是有考虑的技术进步以及我们对3d生物打印患者特定组织以进行修复、再生和替换的工作的看法，”这篇文章的第一作者、博士后杰奎琳·比利利解释说。“在生物打印领域，我们的实验室最著名的是引入FRESH技术，该技术允许3D打印软材料，包括细胞和细胞外基质，进入复杂的组织结构。这项技术可以制造血管支架、心脏瓣膜，甚至收缩心肌组织。”

就将3d生物打印的组织和器官转化为造福人类的关键挑战和要求而言，该小组建议，需要在工程、医学和生物科学领域取得一系列进展。这些包括:

• 更快的3D生物打印机可以创造更大更复杂的组织
• 优化的生物墨水和生物材料
• 能使大量细胞扩增并分化成目标细胞类型的能力
• 容积组织的血管化和灌注
• 免疫耐受确保患者的长期生存能力
• 组织结构的无损验证
• 确认组织以及成功的临床转译所需的器官功能。

2022年，第一个3d生物打印人体组织被植入患者体内，这是一个重要的里程碑，”生物医学工程和材料科学与工程教授、合著者亚当·范伯格(Adam Feinberg)说。“所以现在的问题不再是我们是否能对新的组织和器官进行生物工程，而是我们何时能将其转化为临床，并获得FDA批准，这样每个人都能受益。”

文章中给出了3d生物打印结构的临床转化中主要里程碑的前瞻性时间表。按照目前的研究速度，除非监管环境和3D生物打印的现状发生变化，否则3D生物打印固体器官被批准作为临床移植替代方案的时间预计将在2042年，这将解决我们目前面临的供体器官严重短缺的问题。

虽然3D生物打印领域继续快速发展，但仍然存在相当大的挑战。卡内基梅隆大学致力于通过在先进的研究计划中发挥领导作用来推进这一计划，其中包括生物工程器官计划(生物工程器官计划是一项多学科努力，旨在创造新一代长期替代器官)和关键的伙伴关系，包括与梅奥诊所(Mayo Clinic)签署的专注于转化移植的多年研究协议。

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