關(guān)于身體,人類大多有這樣的夢(mèng)想:要是能把損壞的器官像機(jī)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(gè),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(jìn)版的3D生物打印機(jī)。這款 3D 打印機(jī)通過使用可降解的塑料狀材料,首次打印出了在強(qiáng)度和尺寸上都滿足臨床需要的人體活細(xì)胞組織。這就是說,3D 生物打印機(jī)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(jìn)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(xì)胞按分層圖樣打印的 3D 生物打印機(jī),并用該技術(shù)制作出了可供藥物測(cè)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(kuò)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(tuán)隊(duì)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(xì)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(jī)械強(qiáng)度,從而解決了臨床上強(qiáng)度的問題。

　　同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)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(xì)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(xiàng)研究還探索了用人、兔子、大鼠和小鼠的細(xì)胞來打印耳朵、骨骼、肌肉和軟骨的能力,并在對(duì)老鼠的器官移植試驗(yàn)中獲得了成功。由于這項(xiàng)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(chǎng)上受傷的美國士兵。

　　因此,研究團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了如何按照不同個(gè)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(jī)的噴嘴對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分配,這大大拓展了該生物打印機(jī)的使用范圍。

　　3D打印人體器官,科學(xué)又朝最終目標(biāo)跨進(jìn)了一步

　　雖然研究團(tuán)隊(duì)還沒有在人體上進(jìn)行過試驗(yàn),但由于他們的研究已經(jīng)掃清了強(qiáng)度、尺寸甚至于個(gè)性化定制問題等多個(gè)技術(shù)障礙,算是在這個(gè)研究領(lǐng)域前進(jìn)了一大步。