अध्ययन में प्रकाशित हुआ है और प्रतीत होता है के कवर पर परिसंचरण अनुसंधान, एक प्रकाशन के अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन.

अतीत में, शोधकर्ताओं की कोशिश की है करने के लिए 3 डी प्रिंट cardiomyocytes, या दिल की मांसपेशियों की कोशिकाओं, कि से व्युत्पन्न थे क्या कर रहे हैं कहा जाता है pluripotent मानव स्टेम कोशिकाओं. Pluripotent स्टेम कोशिकाओं के साथ कोशिकाओं में विकसित करने की क्षमता के किसी भी प्रकार के सेल शरीर में. शोधकर्ताओं reprogram इन स्टेम कोशिकाओं को हृदय की मांसपेशी कोशिकाओं और तब उपयोग विशेष 3 डी प्रिंटर के लिए प्रिंट के भीतर उन्हें एक तीन आयामी संरचना कहा जाता है, एक बाह्य मैट्रिक्स. समस्या यह थी कि वैज्ञानिकों कभी नहीं पहुँच सका महत्वपूर्ण सेल घनत्व के लिए हृदय की मांसपेशी कोशिकाओं के लिए वास्तव में समारोह.

इस नए अध्ययन में, मिनेसोटा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने फ़्लिप प्रक्रिया है, और यह काम किया.

“सबसे पहले, हम की कोशिश की है 3 डी मुद्रण cardiomyocytes, और हम में विफल रहा है, भी,” ने कहा कि Brenda घूरना, सीसा शोधकर्ता अध्ययन पर और सिर विभाग के बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में मिनेसोटा विश्वविद्यालय के कॉलेज में विज्ञान और इंजीनियरिंग. “तो हमारी टीम की विशेषज्ञता में स्टेम सेल अनुसंधान और 3 डी मुद्रण, हम कोशिश करने का फैसला किया है एक नया दृष्टिकोण. हम अनुकूलित विशेष स्याही से बना बाह्य मैट्रिक्स प्रोटीन के साथ संयुक्त है, स्याही के साथ मानव स्टेम कोशिकाओं और स्याही का इस्तेमाल किया है-प्लस-कोशिकाओं के लिए 3 डी प्रिंट संभाग संरचना है । स्टेम कोशिकाओं का विस्तार किया गया करने के लिए उच्च सेल घनत्व संरचना में पहले, और फिर हम विभेदित उन्हें करने के लिए हृदय की मांसपेशी कोशिकाओं.”

क्या टीम में पाया गया था कि पहली बार के लिए कभी भी वे कर सकता है लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए उच्च सेल घनत्व के भीतर कम से कम एक महीने की अनुमति देने के लिए कोशिकाओं को हरा करने के लिए एक साथ, बस की तरह एक मानव हृदय.

“अनुसंधान के वर्षों के बाद, हम देने के लिए तैयार थे और फिर दो के बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में पीएच. डी के छात्रों, मौली Kupfer और वी हान लिन का सुझाव दिया, हम मुद्रण का प्रयास स्टेम कोशिकाओं को पहले ने कहा,” घूरना, जो भी कार्य करता है के निदेशक के रूप में मिनेसोटा विश्वविद्यालय के स्टेम सेल संस्थान है. “हमने निर्णय लिया इसे देने के लिए एक आखिरी प्रयास करें. मैं यह विश्वास नहीं कर सका जब हम पर देखा पकवान प्रयोगशाला में देखा था और पूरी बात करार अनायास और synchronously और स्थानांतरित करने के लिए सक्षम तरल पदार्थ है.”

ओगले ने कहा कि यह भी एक महत्वपूर्ण अग्रिम में हार्ट रिसर्च क्योंकि इस नए अध्ययन से पता चलता है कि कैसे वे करने में सक्षम थे 3 डी प्रिंट हृदय की मांसपेशी कोशिकाओं में एक तरह से है कि कोशिकाओं को संगठित कर सकता है और एक साथ काम. क्योंकि कोशिकाओं थे फर्क सही एक दूसरे के बगल में यह और अधिक समान करने के लिए कैसे स्टेम कोशिकाओं से विकसित होता है और शरीर में फिर से गुजरना विनिर्देश करने के लिए हृदय की मांसपेशी कोशिकाओं.

की तुलना में अन्य उच्च प्रोफ़ाइल अनुसंधान अतीत में, घूरना ने कहा कि इस खोज बनाता है एक संरचना की तरह है कि एक बंद थैली के साथ एक द्रव इनलेट और तरल पदार्थ के आउटलेट है, जहां वे कर सकते हैं कि कैसे को मापने के लिए एक दिल चाल रक्त शरीर के भीतर. इस बनाता है यह एक अमूल्य उपकरण के अध्ययन के लिए दिल समारोह.

“अब हम एक मॉडल के लिए ट्रैक और ट्रेस में क्या हो रहा है सेल और आणविक स्तर में पम्प संरचना है कि करने के लिए शुरू होता अनुमानित मानव हृदय,” घूरना कहा. “हम लागू कर सकते हैं रोग और क्षति मॉडल में और उसके बाद के प्रभाव का अध्ययन दवाओं और अन्य चिकित्सा विज्ञान.”

हृदय की मांसपेशी मॉडल के बारे में 1.5 सेंटीमीटर लंबा था और विशेष रूप से डिजाइन फिट करने के लिए उदर गुहा में एक माउस के आगे के अध्ययन के लिए.

“इस सब के सब की तरह लगता है एक सरल अवधारणा है, लेकिन आप कैसे आप इस लक्ष्य को हासिल है, काफी जटिल है । हम देखने की क्षमता और लगता है कि हमारी नई खोज हो सकता है एक परिवर्तनकारी प्रभाव दिल पर अनुसंधान,” घूरना कहा.

इसके अलावा करने के लिए घूरना, Kupfer और लिन, अन्य मिनेसोटा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं शामिल शामिल मिनेसोटा विश्वविद्यालय के कॉलेज में विज्ञान और इंजीनियरिंग के संकाय के प्रोफेसर Alena जी Tolkacheva (बायोमेडिकल इंजीनियरिंग) और प्रोफेसर माइकल McAlpine (मैकेनिकल इंजीनियरिंग); यूनिवर्सिटी ऑफ मिनेसोटा मेडिकल स्कूल के एसोसिएट प्रोफेसर DeWayne टाउनसेंड (एकीकृत जीवविज्ञान और फिजियोलॉजी); वर्तमान और पूर्व मिनेसोटा विश्वविद्यालय मास्टर, पीएच. डी छात्र postdocs और वसंत रविकुमार (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग), Kaiyan किउ (पीएच. डी., मैकेनिकल इंजीनियरिंग), और Didarul बी Bhuiyan (पीएच. डी), मेगन Lenz (एम एस), और आर Mahutga (बायोमेडिकल इंजीनियरिंग); और स्नातक के छात्र जेफरी ऐ (बायोमेडिकल इंजीनियरिंग). टीम भी शामिल विश्वविद्यालय के अलबामा विभाग के बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर और कुर्सी Jianyi झांग और अलबामा के विश्वविद्यालय के बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में पीएच. डी छात्र लू वांग और रिसर्च एसोसिएट लिंग गाओ (पीएच. डी).

इस शोध के मुख्य रूप से वित्त पोषित राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के (राष्ट्रीय हृदय फेफड़े और रक्त संस्थान, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ बायोमेडिकल इमेजिंग और बायोइन्जिनियरिंग, और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ जनरल मेडिकल साइंस) के साथ अतिरिक्त धन से राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन ग्रेजुएट रिसर्च फैलोशिप परियोजना और मिनेसोटा विश्वविद्यालय डॉक्टरेट शोध प्रबंध फैलोशिप.