首個3D人工心臟成功面世 為心臟移植輪候人士帶來新希望

18 April 2019

以色列科學家近日公佈早前成功用3D打印技術,製造出全球首個構建出細胞、血管、心房和心室的人工心臟,打印物料來自病人自身細胞。這顆人工心臟體積細小,僅如一個紅櫻桃。學者希望這技術能有助急需心臟移植的病人,而10年內全球的頂尖醫院都能配備「器官打印儀器」。

綜合外國媒體報道,以色列「特拉維夫大學」分子細胞生物學與生物技術學院教授德維爾(Tal Dvir)的團隊使用病人腹部的網膜組織(omental tissue),在實驗室將之重新編輯為多功能幹細胞,再用化學物讓幹細胞變成心臟或血管細胞,成為打印用的「生物墨水」(Bio-Ink)成分,最後在一瓶液體裏「打印」一個相當於兔子心臟尺寸的人工心臟。這個人工心臟相當迷你,僅長2.5厘米,人工心臟能收縮,但未具泵血功能。

德維爾稱科學家過去已掌握打印心臟結構的技術,但不包括血管,而今次研究是首度打印出一個完整心臟,包含了細胞、血管、心房和心室。這個人工心臟有肌肉收縮功能,然而局限之處在於無法泵血。在製作過程中,研究團隊花了3個小時。研究員相信,使用病人本身的細胞製造人工器官,可避免移植器官後出現排斥,影響手術的成功率。

雖然科學家今次製造的人工心臟是兔子心臟的尺寸,不過他們認為將來能用相同技術製造出體積更大的人類心臟。惟此技術仍有不少挑戰有待解決,包括如何製造足夠細胞以打印出人工心臟,及如何打印所有微小的血管。德維爾稱研究下一步是令人工心臟像真正心臟般運作,並移植到動物甚至人類試驗,期望10年內全球的頂尖醫院都配備器官打印儀器,成為恆常的手術程序。這項研究已於今年4 月15日刊於《先進科學》(Advanced Science)期刊。

心臟病是美國及大部分先進國家的人民主要死亡疾病之一。香港同屬先進國家,根據衞生防護中心的資料顯示,心臟病是香港第三大死亡疾病,僅次於癌症及肺炎。面對全球心臟疾病人數不斷上升的困擾,科學家不斷尋求醫學突破,希望為心臟病患者帶來新的治療方案。現時大多只有末期心臟衰竭的病人才能接受心臟移植手術。同時鑑於心臟捐贈數量有限,心臟病患者往往未能及時輪候到合適的心臟進行移植而致死。因此,隨著是次的重大醫學突破,希望在10年內,醫院能從需要移植的患者身上採集細胞,透過3D打印取得心臟或其他器官,避免患者因為遲遲等不到捐贈器官而死亡。


(資料來源:明報,經濟日報)