記者7月23日從北京協(xié)和醫(yī)院獲悉，該院肝臟外科團隊攜手多家研究機構(gòu)在人工肝臟領(lǐng)域取得兩項突破性進展。團隊使用“懸浮打印技術(shù)”和“全息晶格聲鑷技術(shù)”，構(gòu)建了帶有肝臟靜脈結(jié)構(gòu)的新型人工肝臟，以及在活性和功能方面更具優(yōu)勢的肝臟組織模型，為肝臟移植替代供體探索了潛在路徑，讓組織工程技術(shù)更快捷高效成為可能。相關(guān)研究成果近期發(fā)表于《生物材料》雜志。

人體器官的功能和結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，以人體最大的器官“肝臟”為例，成人肝臟由大約50萬—100萬個六邊形結(jié)構(gòu)的肝小葉組成，約一萬億個細胞和致密交錯的血管及膽管網(wǎng)絡(luò)行使著代謝、合成、解毒等500多項重要功能。如何讓人工肝臟具備上述功能？近年來，包括類器官、微流控芯片、3D生物打印在內(nèi)的體外組織工程技術(shù)，已經(jīng)成為再生醫(yī)學(xué)的重要發(fā)展方向，并應(yīng)用于平面和管狀組織的構(gòu)建。然而，這些技術(shù)都存在著各自的局限性。

此次研究團隊以“全向懸浮打印基質(zhì)網(wǎng)絡(luò)”為支持介質(zhì)，成功打印出具有靜脈結(jié)構(gòu)的人工肝臟（HEALs）。研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)3D打印肝臟相比，HEALs實現(xiàn)了厘米級組織構(gòu)建，并在肝功能表達、移植后血管新生方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，為藥物篩選、基礎(chǔ)研究、肝臟移植物替代探索出一條潛在途徑。

同期，該研究團隊還與其他團隊合作，開展了利用“全息晶格聲鑷”技術(shù)構(gòu)建體外仿生3D肝臟模型的研究。

全息聲鑷技術(shù)是運用聲學(xué)手段捕獲、組裝、移動和篩選細胞的一項技術(shù)，但其應(yīng)用于生物模型構(gòu)建領(lǐng)域仍存在局限性，例如使用該技術(shù)對細胞的生物活性與功能的影響尚不明確。

對此，研究團隊進行了針對性調(diào)整。他們發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)3D培養(yǎng)模型相比，全息晶格聲鑷作用后的原代肝細胞在1分鐘內(nèi)可以生成大量自組裝的肝細胞球狀體，不僅速度快，而且體外培養(yǎng)后肝細胞球狀體的直徑會顯著增加，蛋白合成代謝、糖代謝、解毒等核心功能也會顯著增強。

研究團隊表示，“全息晶格聲鑷”技術(shù)具有非接觸、無損傷、精確靈活、圖案化過程迅速等獨特優(yōu)勢，在構(gòu)建體外3D模型方面展現(xiàn)出巨大潛力。

來源：科技日報