为了使我们的身体长时间工作，我们的肾脏在维持血液成分恒定方面起着至关重要的起到。为了超过这个目的，肾脏的约一百万个过滤器单元（肾小球）首先清理多余的水和废物，然后被称作近端小管的类似结构新的吸取“好”分子，将它们回到到我们的血液中。虽然近端小管的再行吸取功能可能会受到药物、化学品或遗传和血液传播疾病的伤害，但我们对这些影响如何再次发生的解读依然受限。
为了研究人体外的肾再行吸取，Wyss研究所的核心教员JenniferLewis，SC．D．与瑞士的Roche创意中心Basel合作，创立了一个3D生物打印机的血管化近端小管模型，其中独立国家的可灌入小管和血管在另一个附近打印机。免疫荧光染色来源：哈佛大学Wyss学院3D打印机生物打印机血管化近端小管，近端小管上皮标记物在近端小管地下通道呈圆形绿色，血管内皮标记物在邻接血管地下通道呈圆形红色。缩放的横截面解释两种有所不同的细胞类型在各自的地下通道中构成了管腔可灌流结构。在一个工程粗胞外基质内。
这项工作创建在一个倒数灌入的3D近端小管模型的基础上，该模型由小组早些时候报告，但依然缺少一个功能性血管室。利用他们的下一代设备，研究小组测量了葡萄糖从近端小管到血管的运送，以及高血糖症的影响，高血糖症是一种与患者糖尿病涉及的疾病。Roche研究员和Lewis团队的博士后研究员NeilLin博士说道：“我们在几天内生产出有这些活的肾装置，它们可以保持稳定和功能数月，最重要的是，这些三维血管简化的近端小管表明出所须要的上皮和内皮细胞形态和管腔结构，以及关键结构和运输蛋白的传达和准确定位，以及容许小管和血管间室互相交流的因素。”作为试验药物和创建疾病模型的第一步，研究小组在他们的模型中通过近端小管室循环比长时间葡萄糖浓度低四倍的葡萄糖，从而诱导了“高血糖症”，这是糖尿病的典型高血糖状态和血管疾病的未知危险性因素。
我们找到高水平的葡萄糖运输到血管内的内皮细胞造成了细胞受损，”Wyss研究所和SEA的Lewis’Group的研究助理KimberlyHoman博士说道。通过将药物通过特异性诱导近端小管上皮细胞中主要葡萄糖运输蛋白的小管循环，我们避免了这些危害变化再次发生在附近血管中的内皮细胞上。”该团队目前的重点是更进一步不断扩大这些用作制药应用于的3D打印机模型。
”该研究的行业合作者、巴塞尔罗氏创意中心首席科学家安妮·什伊桑博士说道：“我们的系统需要检验出有肾脏毒性的药物库，从而有助增加动物实验。”Lewis说道：“我们新的3D打印机肾脏模型是一个令人兴奋的变革，因为它能更加全面地再行现在本地肾的组织中找到的近端小管段。
”除了在药物检验和疾病建模方面的必要应用于外，我们还在探寻这些活体设备否可以用作强化肾脏血液透析。”目前，潜水透析机过滤器血液，但它们无法从身体许多体验所需的滤液中萃取宝贵的营养素和其他物种。不会造成特定的缺失和并发症。
Lewis和她的同事指出，3D生物打印机的血管化小管可能会提高肾脏替代疗法。我们的研究成果公开发表在《美国国家科学院院院刊》（PNAS）上。
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