“我们使用的是患者自己的干细胞，因此没有排斥的风险。”
— Carmine Gentile 博士，他正在 UTS 的实验室研究患者特异性生物打印心脏补片
生物打印心脏补片
悉尼科技大学 (UTS) 心血管再生团队的负责人 Carmine Gentile 博士在 2020 年宣布，他的实验室已经“开发出一种技术，可以使用患者自己的干细胞对用于移植的个性化心脏进行 3D 建模和生物打印，因此没有被排斥的风险。” 具体来说，该技术确定了细胞在生物打印的心脏补片内生成血管的最佳条件。
修复心脏 – 按需生物打印患者特定的心脏组织
Carmine Gentile 博士在悉尼的实验室正在根据需要使用患者特异性细胞开发生物打印心脏组织，以最大限度地降低移植排斥的风险。
心脏病是全球死亡的主要原因
目前没有办法修复因心脏病发作而受损的心肌，因此世界各地的许多患者都在漫长的心脏移植名单上等待。即使对于找到匹配捐赠者的少数幸运者，也存在其他障碍（即器官生存能力、地理距离、免疫排斥）。因此，心脏病仍然是全球范围内的主要死亡原因。根据世界卫生组织的数据，每年有 1790 万人死于心血管疾病。
在 2020 年的研究中，使用藻酸盐-明胶水凝胶在 CELLINK 的 BIO X™ 上对小鼠细胞进行了生物打印。将这些生物打印的心肌细胞培养 7 到 14 天，直到它们发育成跳动的心脏组织补片。在对细胞起源的小鼠进行心脏直视手术期间，血管化的心脏补片被移植到心脏的受损区域。移植的目的是测试生物打印补片的安全性，并确保它们能对心脏功能产生积极的影响，这两者都得到了验证。
优化 3D 生物打印心脏补片
“这可能会改变游戏规则，”悉尼科技大学 (UTS) 的心胸外科实习生和博士生 Chris Roche 说，他与他的博士生导师 Gentile 博士共同撰写了 2020 年的研究。在与悉尼科技大学 Gentile 博士的实验室合作，并在悉尼大学、悉尼天主教大主教管区和澳大利亚心脏研究中心的支持下，Roche 的博士论文旨在进一步优化这些带血管的心脏补片以及移植程序。他的长期目标是有一天能够在人类患者身上进行临床试验。“这意味着在心脏病发作后按需更换心脏细胞，不会有排斥反应，降低心力衰竭的风险，更重要的是，无需再漫长地等待心脏移植，”Roche 乐观地说。
创造医学的未来
“我们知道患者迫切需要一种安全的心脏移植替代方案，”Gentile 博士说。“我们正在努力进一步开发我们的技术，并确保可以在尽可能短的时间内投入使用。”当 Gentile 博士的实验室继续专注于血管化心脏补片的体内测试和微调实验室的方案时，有一件事是肯定的。CELLINK 将支持这一有进取心的实验室的工作，使他们有一天能够生物打印人类心脏组织，用于患者特异性再生医学，从而创造医学的未来。
进一步阅读
UTS Profile of Dr. Carmine Gentile
Roche CD, Brereton JR, Ashton AW, Jackson C, Gentile C. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 2020. DOI:10.1093/ejcts/ezaa093.
Roche CD, Gentile C. Journal of Visualized Experiments. 2020. DOI:10.3791/61675.
Roche CD, Sharma P, Ashton AW, Jackson C, Xue M, Gentile C. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2021. DOI:10.3389/fbioe.2021.636257.
