3D打印与干细胞研究推进先天性心脏病的治疗

本文摘要：先天性心脏病是世界上最少见的先天性缺失，每1，000名婴儿中完全有九名患上此病。MichaelDavis，乔治亚理工学院和埃默里大学生物医学工程系儿童心脏研究和结果中心（HeRO）主任，致力于利用先进设备技术解决问题儿科先天性心脏缺失，尤其是干细胞研究和3D打印机。Davis和他的实验室团队处置还包括左心发育不良综合征（HLHS）和左心室心肌病。 亚特兰大儿童医疗中心（CHOA）仍然在为Davis和他的团队获取大量必须新型实验性化疗的儿科心脏病患者。

先天性心脏病是世界上最少见的先天性缺失，每1，000名婴儿中完全有九名患上此病。MichaelDavis，乔治亚理工学院和埃默里大学生物医学工程系儿童心脏研究和结果中心（HeRO）主任，致力于利用先进设备技术解决问题儿科先天性心脏缺失，尤其是干细胞研究和3D打印机。Davis和他的实验室团队处置还包括左心发育不良综合征（HLHS）和左心室心肌病。

亚特兰大儿童医疗中心（CHOA）仍然在为Davis和他的团队获取大量必须新型实验性化疗的儿科心脏病患者。Davis说道：“对于儿科医生，临床医生十分乐意合作并尝试新的手术和化疗方法。在儿科领域，这些孩子的自由选择较较少，父母和临床医生渴求尝试新疗法。

”Davis的研究还包括普遍的干细胞研究。几年前，他注意到在旁路手术期间，少量的组织被移除以将旁通管路载运到心脏中，然后弃置。Davis拒绝并准许用于该的组织展开干细胞研究。然后他开始萃取和分析干细胞，找到年长细胞具备更好的修缮特性，并在静脉注射到损毁的组织时获释伤口蛋白。

Davis首次用于干细胞展开临床试验，自体心脏干细胞静脉注射化疗促发性左心综合征（ACT-HLHS）试验，早已由FDA批准后，并将在未来几个月内展开。临床医生不会将干细胞流经患上先天性心脏病的婴儿的心脏，以提高心脏的功能。“对于HLHS的婴儿，我们做到将近让左心室新的生长，而是企图强化和避免现有右心室的好转，”Davis说道。“它让宝宝的修缮手术需要顺利。

”Davis仔细观察细胞并搜集实验室中它们不道德的定量数据。他专门从事脐带血、骨髓和心脏干细胞研究。

与佐治亚理工学院综合细胞系统（EBICS）应急不道德的STC多样性总监ManuPlatt一起，Davis编写了一份补助金计划，期望需要在三个有所不同的临床试验中融合来自患者的所有细胞数据，以创立大型数据库的细胞信号。研究信号也被称作蛋白质分泌物，可以协助Davis和Platt确认某些细胞在化疗疾病方面的效果。“这些细胞可以采行多种方式，我们期望搜集所有有可能的信息，还包括它们的基因组以及它们的获释情况，”Davis说道。

“我们基本上想要制订方程式来确认细胞如何号召。我们想要把这些数据放到一起来展开化疗预测。”这些信息将使研究人员需要创建一个数学模型来辨识细胞基因组，从而预测细胞在临床环境中的起到。然后他们可以确认这些细胞的最佳特征，并确认他们可以修缮哪些疾病。

“如果我们可以研究细胞并分离出来它们的反应，我们将需要获取干细胞疗法的个性化方法-这是该领域目前所缺少的，”Davis说道。“针对每一个患者，我们可以对他们的细胞展开排序，并立刻告诉要静脉注射哪些细胞以获得最佳结果。有所不同的细胞将对每个人产生有所不同的影响。”Davis和他的实验室团队也用于3D打印机来制作瓣膜和补丁。

生物医学工程博士候选人AlineNachlas找到了一种可反对阀门单元的3D打印机材料。瓣膜是用于来自患者的皮肤细胞做成的，这使得器官敌视的风险降到低于，并且容许器官与患者一起生长，这意味著将总有一天不必须更换。

“我们期望这些细胞需要打印机阀门，或者最少是构成瓣膜的的组织，”Davis说道。“目前，儿童正在拒绝接受动物瓣膜置换术，有时这些瓣膜移位过于大，而且他们无法和孩子一起生长。这意味著必须更好的手术可以代替瓣膜，以及低剂量的免疫系统抑制剂。

我们想要建构一个与孩子一起生长的活瓣。”Davis的实验室团队也在研究包括干细胞的3D打印机补丁。贴片将所有干细胞保有在一个方位，以便细胞可以修缮周围的的组织。

Davis说道：“很少有人试图用3D打印机补丁来化疗。我的实验室正处于该研究的前沿。我们正在尝试以合理的方式作出大力的贡献。”Davis期望在未来的五到十年内更好地注目3D打印机，以便他可以前进再造化疗，并尽量多地将其带回儿科患者身上。

“我的研究有可能并不总是以我想的速度展开，所以我企图忘记有一个更大的愿景，”Davis说道。“我们早已协助许多患上冠心病的孩子显得更加身体健康和更加强健。但是，我总是问自己‘我们能做到得更佳吗？。

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