3D打印肺組織用于深入科研有毒化學蒸氣對人類健康的潛在影響

2025年2月10日，美國國土安所有（DHS）科學技術局（S&T）與化學安全分析中心（CSAC）及維克森林再生醫(yī)學科研所（WFIRM）合作，正在致力于將人體肺細胞和組織3D打印至微芯片上，以便進行高級有毒化學品害處分析。

△科研人員采用3D打印技術用于深入科研化學氣體對人體的損傷

3D打印肺組織微芯片用于化學害處科研

氨和氯等化學物質(zhì)極為危險，尤其是對港口和工廠工人而言。這些化學物質(zhì)依然是美國運輸量最大的化學品之一，因此呢意外泄漏或惡意運用形成重大威脅。

在應對事故時，急救人員可能面臨巨大危害，接觸這些化學物質(zhì)可能帶來即時或長時間的健康危害。S&T的目的是經(jīng)過理解并減輕這些害處，守護公眾安全。

經(jīng)過國家威脅、害處和危害概率分析（PANTHR）計劃中的化學威脅表征（CTC）項目，器官芯片（OOAC）科研能夠精確地科研有毒物質(zhì)對人體肺組織的影響。

CTC項目經(jīng)理Theresa Pennington暗示：“咱們與維克森林科研所的合作對器官芯片科研至關重要。經(jīng)過咱們的OOAC計劃，咱們3D打印肺器官組織等效物（OTE）到微芯片上，并將它們暴露于有毒蒸汽中。咱們選取這種辦法是由于OTE比任何其它辦法更精確地模擬了人體肺組織對氣態(tài)化學劑的反應?！?/span>WFIRM項目聯(lián)合負責人Sean Murphy博士彌補道：“全部微芯片尺寸僅1×2英寸，乃至更小。OTE位置于可滲透膜內(nèi)，類似于真實的肺，內(nèi)含微小管道，空氣經(jīng)過這些管道流動。這些管道直徑約為60微米，與人類頭發(fā)的厚度相近。含有有毒化學蒸汽的空氣被泵入管道，模擬吸入煙霧。此時，毒素與管內(nèi)細胞出現(xiàn)相互功效?！?/span>

△3D打印肺組織用于化學害處科研

3D打印器官芯片技術在化學害處科研中的應用與前景

經(jīng)過將OTE暴露于特定濃度的有毒物質(zhì)，科研人員能夠科研獨特的損害特征。準確識別物質(zhì)和暴露水平針對即時供給醫(yī)療干涉和守護社區(qū)免受大規(guī)模健康危險至關重要。Pennington說彌補道：“這項科研可能是獨一一種方式，能夠確定個體是不是暴露于有毒物質(zhì)，并認識這種暴露可能帶來的短期和長時間健康影響。期盼它還能為醫(yī)療人員供給決策支持，以便為病人制定最佳治療方法?！?/span>CSAC高級科研員Rabih Jabbour總結(jié)道：“咱們期望這項關于人類接觸毒素后反應的科研將有助于將來設計和研發(fā)有效的醫(yī)療對策，以減輕乃至可能逆轉(zhuǎn)這些毒素和其它毒素的影響，從而挽救生命?！?/span>總的來講，這項創(chuàng)新科研標志著3D打印技術在生物醫(yī)學行業(yè)的又一重要應用，展示了它在提高公共安全和健康守護方面的巨大潛能。隨著技術的持續(xù)進步，預計將來將有更加多類似的3D打印應用顯現(xiàn)，以應對各樣環(huán)境和健康挑戰(zhàn)。

內(nèi)容源自：北極熊3D打印

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