打印的器官也能用

猛犸

2008年7月，英國巴斯大學的研究者發明了一臺機器人。雖然它長得不好看，但卻有前所未見的能力——能夠制造出和自己一樣的復制品，也能制造出諸如拖鞋、牙刷或者衣架這樣的小物件。這臺機器人就是一部3D打印機。

實際上，3D打印機的原理和噴墨打印機相當類似：一個活動的打印噴頭在電腦的指令下移動，在合適的位置噴出墨水。這兩者最大的不同則在于，3D打印機的噴頭不僅能在平面上移動，還能夠垂直移動。它的打印過程就像是將一層層剖面圖疊加在一起，最后制造出一個立體的結構。

現在，3D打印機又有了新的用途，它可以通過特定的打印介質制作出更神奇的東西，比如人體組織。

美國馬薩諸塞州總醫院的杰伊·瓦坎蒂用3D打印機制造了一個人耳軟骨形狀的可降解支架，放進牛的成軟骨細胞，并將其植入一只裸鼠的皮下。幾個月后，發育的軟骨組織逐漸滲透進這個支架，并且將支架降解掉，于是就得到了一只體外培養的人耳。

瑞士伯爾尼英賽爾醫院的研究人員使用3D打印機同樣成功制造出了尺寸精確的人拇指骨，而他們只需要一些簡單的材料：高精度的3D結構圖、三鈣磷酸鹽和聚乳酸，以及一些能夠發育成骨骼的干細胞。在這里，三鈣磷酸鹽和聚乳酸會形成堅硬的結構，它們可以起到支撐的作用，而那些只由柔軟的細胞組成的器官并沒有這些支撐物。

看起來，柔軟的細胞也許更適合打印接近于平面的器官，例如皮膚和纖細的血管。英國曼徹斯特大學已經使用這種方式打印出了人類的皮膚，且打印出的細胞成活率居然達到了95%以上。

日本國立富山大學的中村直人則用這種方式制造出了血管，他使用與彩色噴墨打印機類似的技術，用幾種不同的細胞制造出了有兩層結構的血管——和人類血管的三層結構只有一步之遙。

正是這種能夠打印立體結構的功能，讓研究者們開始嘗試使用3D打印機來制造人體器官，比如一個可供移植的、只為某人定制的肝臟，而且絕對不會產生排異反應。

目前，在世界各地的實驗室里，化學、生物、醫藥和工程學領域的專家們正致力于研究實現這一大膽目標的多元途徑，即用病患自己的細胞打印出功能齊全的肝、腎或者心臟。如果他們成功了，等待器官捐獻的病患名單將成為過去時。

據預測，生物打印技術要打印出這么復雜的器官可能還要好幾年甚至幾十年的時間。而且，科學家稱最大的技術困難并不是制造器官本身，而是復制器官內部錯綜復雜的血管網絡，這些血管主要起到滋養器官、為器官提供氧氣的作用。

許多組織工程學家認為，最好的辦法可能是打印出一個器官最大的連接性血管，然后給那些大血管細胞留出充足的時間、空間和理想環境，從而自造剩余血管，器官便可以被植入體內。

雖然，目前這種打印技術只能制造出一些簡單的組織和器官，離打印復雜人體器官的目標還有一定的距離，但是研究者們對此充滿信心。也許在不遠的將來，人類的器官就能成為可替換的設備了，到那時，換個心臟就像換副新眼鏡那么簡單。

編輯/申冬梅