3D列印之類胎盤 有助母體與胎兒間的研究

人造胎盤解決了侵入式研究的危險

胎盤有一項高度複雜的任務，它必須確保母親和未出生的孩子之間交換重要的物質，同時阻止其他不必要的物質通過。到目前為止，科學家還沒有完全理解胎盤的滲透性取決於什麼，畢竟，直接研究其在人體中的功能是非常困難的。

TU Wien材料科學與技術研究所的Aleksandr Ovsianikov教授說：「透過生物膜運輸物質，在各個醫學領域都發揮著重要作用，這些包括血腦屏障，攝入胃、腸道中的食物以及胎盤等。」

例如，有許多研究證明，母親的疾病，如糖尿病，可能對未出生的孩子產生影響，高血壓也會影響物質向胎兒的運輸，然而到目前為止，在這種情況涉及許多參數相互作用的機制，所以幾乎不可能研究，因為若要直接在人體裡進行研究，幾乎都須透過侵入性的方法執行，這對母體與胎兒都十分危險。

特殊芯片、高生物相容性水凝膠是關鍵

因此，TU Wien的研究人員致力於在專用芯片上複製器官，以便在受控條件下研究其功能。Denise Mandt解釋說：「我們的芯片由兩個區域組成，一個代表胎兒，另一個代表母親，我們使用特殊的3D列印技術在人造胎盤膜之間產生分區。」

TU Wien多年來一直致力於此類高分辨率3D列印，取得了巨大成功，它使用可在激光束的幫助下固化的材料，允許以微米範圍內的分辨率逐點創建期望的3D結構。Aleksandr Ovsianikov解釋說：「在我們的案例中，它使用一種具有良好生物相容性的水凝膠，基於天然胎盤的模型，可生產出一個小而彎曲的絨毛表面。可以將胎盤細胞種在上面，形成一個非常類似於天然胎盤的屏障。」

芯片上的器官解決了活體實驗的困難

細胞芯片負責人Peter Ertl教授說：「這種” 片上器官 ”技術是生物醫學領域的革命性方法，近年來引起了人們對臨床診斷、生物技術和製藥學的極大興趣，該研究小組在該項目中發揮了關鍵作用。在芯片上創造人體微型器官應該允許開發，配合患者特異性治療方法，並且也是替代動物實驗的一種方法。」

在芯片上，可以密切監測重要的生物學參數，例如微型器官的壓力、溫度、幾何形狀和營養供應，以及藥物的施用，可以準確地觀察疾病進展和治愈率。

初步測試已經顯示，芯片上的人工胎盤確實表現出與天然胎盤類似的模式：小分子被允許通過，而大分子被阻止。該模型現在旨在專門研究從母體到胎兒的營養轉運。

原文網址:
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180814101431.htm

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