今年3月份的时候,天工社曾经报道过由哈佛大学Hansrg Wyss生物工程教授Jennifer A. Lewis领导的一个研究团队发明了一种方法,可以用人类干细胞、细胞外基质和内衬血管内皮细胞的循环通道3D打印出厚实的血管化组织构造,并将活性保持了一个多月时间。如今这个团队又更进一步,3D生物打印出了一个管状的3D肾结构,该结构能够再现肾的功能,从而向着生物打印功能性人体组织和器官又迈进了一步。
通过与罗氏制药公司的科学家Annie Moisan的密切合作,他们在之前的基础上构建出了一个功能性的3D肾结构,这个结构包含活的人类上皮细胞,该细胞组成了肾小管表面。目前这项研究已经在线发表在了《Scientific Reports》杂志上。
“目前的工作进一步扩展了我们的生物打印平台以打造功能性的人体组织结构,这一工作兼具技术和临床方面的意义。”Lewis教授说。
据了解,由Lewis的团队创建的3D肾结构模拟的是近端小管,是肾小管中最长最粗的一段,是每个肾单位的重要组成部分。所谓的肾单位,担负着在血液与尿液之间进行转换的关键功能,人类每侧肾脏都拥有100—150万个肾单位。在肾近端小管的卷曲处,大约65-80%的营养物质会从肾滤液中重新吸收并运回血液。因此,研究团队此次生物打印的3D肾架构重现了整个肾的一个非常小——但是非常关键的——亚单元。
据悉,Lewis的团队是利用他们早先开发的生物打印活细胞以形成厚组织的方法来实现这一成果的,以下是基本步骤:
用一个可自定义的3D打印硅胶垫片作为模具,他们一开始通过“铸造”一个设计好的细胞外基质作为基础层。
然后,一种“逃逸墨水”(它最终会液化并从最后的结构中去除)会被打印成复杂、缠绕的管状,这种形状类似于天然肾近端小管的结构。
打印出来的结构随后被另一层细胞外基质封装起来。
最后,整个结构被冷却,“逃逸墨水(fugitive ink)”也被去除,结果就是一个被嵌入细胞外基质的开放小管。
下一步,在小管两端的入口和出口灌注细胞生长液,然后再灌注人类近端小管细胞,这些细胞会迅速附着在该管道的内壁上。
最终,这些细胞会形成一个紧密堆积的单层,并成为小管内腔和外面的细胞外基质之间的细胞屏障。
在这个过程中养分会通过小管的入口和出口处灌注进来,滋养活细胞并在两个多月的时间里保持它们的活性和功能。
当细胞成熟后,该3D肾结构就开始履行与自然的肾近端小管相同的重要功能。人们可以将药物或其他东西灌入该3D肾结构,以研究其肾毒性及对近端小管细胞的整体影响。
该研究的共同第一作者Kimberly Homan和 David Kolesky强调说,这一研究成果最令人兴奋的方面是,它是一种可信的体外模型,而且其功能像活的肾组织,与传统的2D细胞培养相比,这是一个巨大的进步。
研究人员们称,长远来看,他们的方法可以进一步发展为制造植入物或器官辅助装置。而在短期内,它也将为临床医师提供一个能够根据病人具体特点评估治疗方案或进行疾病诊断的强大工具,同时也是一个非常有效的方式来帮助制药公司确定药物对健康和肾功能的影响。
而且,作为一种制造平台,这种方法是灵活、可扩展且适应性强的,也就是说,利用这种方法,研究团队除了努力争取制造出更大的肾脏结构之外,还计划探索其他类型的人体组织和器官。
(编译自哈佛大学)
来源:天工社
为你推荐
资讯 糖尿病治疗1类创新药奥洛格列净胶囊获批
1月16日,国家药监局官网信息显示,近日,国家药品监督管理局批准宜昌东阳光长江药业股份有限公司申报的1类创新药奥洛格列净胶囊(商品名:东泽安)上市,该药适用于改善成人2型...
2026-01-17 23:20
资讯 CDE:中药复方制剂新药研发人用经验收集整理技术指导原则(试行)
人用经验是“三结合”中药注册审评证据体系的重要环节。如何产生可评价的人用经验、怎样收集整理人用经验数据,对于筛选确定临床有效处方、合理利用人用经验支持后续研发及决策...
2026-01-16 21:09
资讯 国家医保局再发布两起行贿案例
继发布《医药咨询服务企业涉商业贿赂案》和《党某海犯非国家工作人员受贿罪案》后,国家医保局再次发布《慈某龙行贿案》和《重庆康荣医疗设备有限公司涉商业贿赂案》。
2026-01-15 11:49
资讯 阿斯利康收购AI制药公司Modella AI
美东时间,本周二,阿斯利康在摩根大通医疗保健大会上宣布,已收购总部位于波士顿的Modella AI,这是首次有大型制药公司全面吸收一家专业人工智能公司。
2026-01-14 17:21
资讯 甘李药业甘精胰岛素获欧盟上市许可,将于赛诺菲同台竞争
1月14日,甘李药业盘后发布公告,甘李药业股份有限公司及其欧洲全资子公司甘李药业欧洲有限责任公司(Gan & Lee Pharmaceuticals Europe GmbH,以下简称“甘李欧洲”)于近...
2026-01-14 16:52
资讯 第六批国家高值医用耗材集采药物涂层球囊类、泌尿介入类中选结果公示
1月14日,国家组织高值医用耗材联合采购办公室发布国家组织药物涂层球囊类、泌尿介入类医用耗材集中带量采购中选结果公示,即第六批国家高值医用耗材集采。
2026-01-14 14:44
资讯 CDE:单臂临床试验用于支持抗肿瘤药物常规上市申请技术指导原则
目前大部分基于 SAT 结果获批附条件上市的抗肿瘤药物是以 RCT 作为确证性研究。在某些情况下,难以采用需要较大样本量的 RCT 进行确证性研究,可以采用一些新的临床研发模...
2026-01-13 16:58
资讯 又一款PD-1/VEGF出海,最高48亿美元里程碑付款
1月12日,荣昌生物宣布,与艾伯维就其自主研发的新型靶向PD-1 VEGF双特异性抗体药物RC148签署独家授权许可协议。根据协议,艾伯维将获得RC148在大中华区以外地区的独家开发、生...
2026-01-13 11:52
资讯 医药咨询服务企业涉商业贿赂案
2025年4月,上海市普陀区市场监督管理局在日常线索排查中发现上海海怡莱企业咨询管理合伙企业(从事药品市场营销策划的经营单位)在上海地区开展市场服务过程中,涉嫌实施商业贿赂...
2026-01-12 23:19
资讯 调研:三甲医生大调查,真人医生怎么看AI医生
调研结果显示,超七成受访医生表示愿意推荐大众使用AI医生,用以解决日常基础的健康疑问,62%的受访医生已经在使用AI医生辅助自己工作,90%的受访医生表示看好AI医生的未来发展。
2026-01-12 15:38
资讯 党某海犯非国家工作人员受贿罪案
公诉机关指控,2012年至2023年期间,被告人党某海在担任双丰林业局职工医院内科医生期间,利用开具处方的职务便利,收受多家医药公司业务员和销售经理给予的药品回扣款。
2026-01-12 15:29










