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【2020年國家公務員考試行測真題-副省級-篇章閱讀】

[資料二]

近日，特拉維夫大學宣布該學校實驗室3d打印出了一顆“心臟”，該心臟不僅具有外形，還有細胞、血管和其他支撐結構，甚至可以像心臟一樣收縮，但長度只有2.5厘米。該實驗團隊負責人說：“與過去相比，這項研究成果的突破點在于，這不僅是一個外觀打印的心臟，而且是世界上第一個利用患者自己的細胞和生物材料3d打印出的三維血管化的工程心臟，也就是具有血管組織的三維人造心臟。”而在此之前，科學家只成功打印出沒有血管的簡單組織。

負責人補充道：“打印心臟的原料是從病人身上提取而來。我們從網膜組織中提取細胞，對其進行編輯，使之成為干細胞，再將其轉化為心肌細胞和內皮細胞。另外，提取非細胞組織，轉變為一種‘個人特有的凝膠’來充當打印‘墨水’，這些由糖和蛋白質構成的材料能夠用于3d打印復雜的組織模型。隨后利用組織工程學的原理，在支架中填充細胞，以此讓細胞得以更好地再生。”他說，該實驗室使用的“打印原料”和“黏合膠水”來源于患者自身，對于成功構建組織和器官至關重要，這意味著由此打印出的心臟移植進本人身體后不會產生排異反應。而目前心臟移植術后的死亡率居高不下，主要與排異反應有關。

如此看來，若特拉維夫大學的技術手段能在未來的人體試驗階段被證明有效，并在一定程度上解決排異問題，那確實將會是一個很大的突破。

心臟體積大、細胞種類繁多，全體心肌細胞需要幾乎同時收縮，才具有功能。心臟的跳動是因為心肌細胞都被緊密地連在一起，細胞產生的電信號使大批心肌細胞共同收縮。而且為使兩個心房和兩個心室協同收縮，心臟本身還有一套特殊的傳導系統。雖然在體外生產幾千萬個心肌細胞并不困難，但是即便心臟被3d打印出來了，能不能跳是一回事，到底怎么跳則是另一回事。以臨床病癥為例，心室纖顫就是因為心肌細胞不能同步跳動。一旦跳動不同步，心臟就會瞬間失去泵血功能，導致病人死亡。

特拉維夫大學此次打印出的心臟，還未能使大批細胞同步跳動并產生足夠的力量。該負責人對此次實驗的一些遺憾也并不諱言，“受限于我們3d打印機精度的問題，目前還不能打印出心臟上的所有血管，而且該心臟也不具有泵血功能”。3d打印出的這顆心臟，距離應用于動物實驗，也長路漫漫。

那么，為何特拉維夫大學團隊打印出的心臟不能整齊地跳動?3d打印一個心臟到底難在哪里?答案與地球重力有關。“3d打印的黏附力不足以支撐心臟或腎臟這種大器官，地球重力會造成細胞間的撕裂”，哈佛大學一位研究員說，“生物3d打印的核心問題就是要解決生物材料和重力對3d打印細胞的影響”。

生物3d打印小型器官模型是可行的，一旦打印真實尺寸的器官模型，由于細胞間的支撐力和黏合力有限，可能出現兩個后果：一是下層細胞因受到上層細胞越來越大的壓力而垮塌;一是即便沒有垮塌，在轉移過程中，上層細胞也會因無法承受下層細胞的重量而產生撕裂。

總而言之，由于重力的存在，3d打印心臟的細胞間缺乏緊密聯系，這會影響心臟的跳動，該心臟也就無法具有正常的泵血功能。但是，即便重力問題解決了，心臟可以整齊跳動了，3d打印心臟仍有難題未能克服——只有血液源源不斷供給，打印的器官或組織才能長時間存活。如何建立血管網絡，還沒有明確的答案，______________________。心臟本身需要全身血液的10%左右來供養，一旦離開血液，所有器官都只能在4℃低溫的狀態下“熬著”，如果打印細胞需要37℃體溫，幾乎沒有時間完成打印，因為先打上的細胞在打印還沒完成時就會因缺氧而死去。這一切都還有待進一步研究。

下列哪項不屬于3d打印心臟未來需要著力解決的問題?

a、心肌細胞的共同收縮

b、打印器官的長期存活

c、支架填充細胞的獲取

d、正常泵血功能的實現

【行測真題與答案解析】

答案：c

題目解析：

a根據第四段“全體心肌細胞需要幾乎同時收縮，才具有功能。心臟的跳動是...但是即便心臟被3d打印出來了，能不能跳是一回事，到底怎么跳則是另一回事...一旦跳動不同步，心臟就會瞬間失去泵血功能，導致病人死亡”和第五段“此次打印出的心臟，還未能使大批細胞同步跳動并產生足夠的力量”可知，心肌細胞的共同收縮屬于3d打印心臟未來需要著力解決的問題。

b根據最后一段“只有血液源源不斷供給，打印的器官或組織才能長時間存活。如何建立血管網絡，還沒有明確的答案...這一切都還有待進一步研究”可知，打印器官的長期存活屬于3d打印心臟未來需要著力解決的問題。

c根據第二段“提取非細胞組織...在支架中填充細胞，以此讓細胞得以更好地再生”可知，“支架填充細胞的獲取”這個問題已經解決，不屬于未來3d打印心臟需解決的問題。

d根據最后一段“由于重力的存在...該心臟也就無法具有正常的泵血功能。但是，即便重力問題解決了...只有血液源源不斷供給，打印的器官或組織才能長時間存活。如何建立血管網絡，還沒有明確的答案”可知，正常泵血功能的實現屬于3d打印心臟未來需要著力解決的問題。

本題為選非題，故答案為c。

原文出自：《3d打印一顆心臟，到底有多難?》

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（編輯：河北華圖）