3D打印：打印人体组织已成现实 成器官移植新希望

美国东部时间5月26日上午10点，哈佛大学生物系博士毕业生何江作为优秀研究生代表发表演讲，其研究的课题是“人体的3D打印与应用”，方向是3D打印人体肝脏，帮助进行疾病模拟，研究肝炎病毒、疟疾以及癌症早期检测。...







编者按:

3D打印技术是何方神圣

这两天在票圈炒得火热的是这位哈佛的博士毕业生何江，他用骄人的成绩、谦卑的态度赢得了哈佛的认同。让小编好奇的，并不是他一路以来的学习生涯，而是他的研究方向——3D打印人体组织技术。

如今，3D电子部件打印领域的领军企业之一Nano Dimension公司已宣布和Accellta合作，成功完成了一台3D干细胞生物打印概念机的实验室测试。Nano Dimension的首席执行官Amit Dror先生称，“这是为未来用于打印更加大型复杂的组织和器官奠定了基础”。据市场研究机构IDTechEx预测，接下来十年里，3D生物打印市场将会从2014年的4.81亿美元的市场规模极快速地增长至2024年的60亿美元。而Nano Dimension公司开发的概念机将对生物医疗行业的影响意义深远，在临床前药物研发和测试、组织生物打印和构建器官芯片等前重要沿领域都具有着巨大价值。3D打印：已造出人耳、肌肉组织和骨骼

联合3D技术应用到人体医学实验的前景是可以预见的，其市场的巨大和对人类的贡献也是前所未有的。那么，何江博士研究的人体组织打印领域已发展到什么程度呢？

今年初，外媒报道，美国北卡罗来纳州威克•弗里斯特浸会医疗中心的科学家尝试并指出可能利用新型3D机打印的人体组织来取代患者受损的组织。研究者在《自然生物》的报告中指出，已成功用3D打印制造出人耳、肌肉组织和骨骼。在动物实验中，这些组织与血管连接，成功具有了原组织的功能。最重要的是，结果表明，该结构具有的尺寸、强度和功能证明其可以用于人体。



“这种新型的打印器官和组织的方法，对于我们在探索患者受损组织的替代物方面是一项重要突破”，威克•弗里斯特浸会医疗中心再生医学研究所主任，同时也是这项研究报告的共同作者安东尼•阿塔拉介绍道，“这项技术能制造出稳定的组织，可以是人体组织，也可以是其他任意一种形状。”随着该技术进一步发展，它有希望被用来制造活组织和器官结构，以用于器官移植。

生物细胞作为“墨水”进行打印

在设计好模型图纸并开始3D打印之后，细胞会像普通3D打印中的塑料一样，一层一层地“垒”出设定好的形状。在生物打印过程中，利用一种叫做聚己内酯的化合物发挥支架的作用，承载细胞维持器官或组织的形状。这种化合物在数年过后，不会被生物降解，也不会产生毒性。



在解决组织要利用血管供血的问题上，阿塔拉小组的成员利用水凝胶解决了这一问题——这些水凝胶结构能够以固体的形态作为支架的作用，当细胞形成稳定的结构后，它们就会被降解代谢。这样，原先它们存在的位置，就成了可供血管伸展和发育的“空腔”。利用这一思路，原本因营养物质输送问题而受限的打印组织大小问题也得以克服了。3D打印技术已进入高速发展的阶段，何江博士的研究若能普及到医学应用中，则会对人类在器官的需求上有莫大的益处。如果人体实验证明出人体3D打印技术的安全性和可靠性，将在未来拯救数以千计苦苦等待器官移植的患者。

    关注 数字医聊