關(guān)于身體,人類大多有這樣的夢想:要是能把損壞的器官像機器更換零件一樣換掉就好了。此前也有各種各樣關(guān)于器官培育和移植的研究。但下面要說的這個,可能更接近“零件”的概念。

　　美國北卡羅來納州維克森林大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家開發(fā)出一種改進版的3D生物打印機。這款 3D 打印機通過使用可降解的塑料狀材料,首次打印出了在強度和尺寸上都滿足臨床需要的人體活細胞組織。這就是說,3D 生物打印機終于可以制造“能用的”人體器官“零件”了。

3D打印人體器官，科學(xué)又朝最終目標(biāo)跨進了一步

　　利用 3D 打印技術(shù)制造器官和組織早就不是新鮮事了,在 2010 年,美國 Organavo公司就研制出了以生成具有功能性的組織和器官為目標(biāo)、可以把細胞按分層圖樣打印的 3D 生物打印機,并用該技術(shù)制作出了可供藥物測試用的腎組織。

　　而在去年,澳大利亞的研究人員甚至做出了 3D 打印的腦組織。但這些活體組織要么是在結(jié)構(gòu)上太不穩(wěn)定,而無法用于外科手術(shù)植入;要么就是受營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣擴散條件的限制,導(dǎo)致尺寸小到在臨床上毫無意義。

　　為了解決上述問題,維克森林大學(xué)醫(yī)學(xué)院的安東尼·阿塔拉和他的研究團隊創(chuàng)造性的使用了新型材料和微通道技術(shù)。他們發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文稱,由于使用了可降解的聚合物材料,在人體細胞還未組織出足夠支撐新器官的結(jié)構(gòu)之前,該材料在緩慢降解的過程中可以一直為植入物提供必要的機械強度,從而解決了臨床上強度的問題。

　　同時,研究團隊還采用了微管道技術(shù),使得養(yǎng)分和氧氣可被輸送到植入物所有的細胞中,從而制作出了足夠大的活體組織,解決了臨床上尺寸的問題。這項研究還探索了用人、兔子、大鼠和小鼠的細胞來打印耳朵、骨骼、肌肉和軟骨的能力,并在對老鼠的器官移植試驗中獲得了成功。由于這項研究有軍方贊助的背景,他們主要的目的可能是幫助那些在戰(zhàn)場上受傷的美國士兵。

　　因此,研究團隊還測試了如何按照不同個體需求定制打印不同形狀的植入物。他們使用了臨床成像技術(shù)來生成缺損組織的三維電腦模型,并由此引導(dǎo)打印機的噴嘴對細胞進行分配,這大大拓展了該生物打印機的使用范圍。

　　3D打印人體器官,科學(xué)又朝最終目標(biāo)跨進了一步

　　雖然研究團隊還沒有在人體上進行過試驗,但由于他們的研究已經(jīng)掃清了強度、尺寸甚至于個性化定制問題等多個技術(shù)障礙,算是在這個研究領(lǐng)域前進了一大步。