2023年6月7日,魔猴网了解到,美国《财富》杂志网站报道,3D打印器官可能很快变成现实。主要内容编译如下: 去年,在得克萨斯州的圣安东尼奥,医生阿图罗·博尼拉小心翼翼地为一名天生没有右耳的20岁女士移植了一只外耳。这是按照她左耳的大小和形状对称制造的。 博尼拉是一名从业超过25年的儿童小耳症外科医生(治疗耳朵先天缺陷的医生),也是该领域公认的专家。对博尼拉来说,这种手术很平常。但这个病例有不同寻常之处:移植的耳朵是用这位女士自身的软骨细胞通过3D生物打印机制作出来的。这种情况对于博尼拉的职业生涯来说尚属首次。 博尼拉说,移植手术“平淡无奇”。无论如何,这实在过谦了。 从近乎科幻的领域到思想萌芽,再到实际的科学,3D生物打印正在医学研究的各个方面取得进展。而现在,人们已开始实践这项技术。发展的步伐是缓慢的,一些最雄心勃勃的3D打印计划还要几十年才会完成。但进步是实实在在的。 以色列特拉维夫大学组织工程学和再生医学主任塔勒·德维尔教授说:“我认为,10年后我们将获得用于移植的各种器官。我们将从皮肤和软骨等简单器官开始,然后我们将转向更复杂的组织——最终是心脏、肝脏和肾脏。” 3D生物打印的未来 听起来很神奇,但它已经发生了。多层次的皮肤、骨骼、肌肉结构、血管、视网膜组织以及一些微型器官都已被3D打印出来。虽然目前还没有一种打印产品得到批准以用于人类,但沿科学时间轴的赛跑是激动人心的。 据2022年的一份摘要和从事仿生胰腺研究的米哈乌·弗绍瓦博士介绍,波兰研究人员通过3D生物打印制造了一个胰腺的功能原型,在两周的观察期内,该原型在猪体内实现了血流的稳定。联合治疗公司通过3D打印制造了一个人类肺支架,它有4000公里长的毛细血管和2亿个肺泡,能够在动物模型中进行氧气交换。这是创造可移植的人类肺脏的关键一步。科研人员则希望,争取在五年内得以开展相关的肺脏移植人体试验。 在韦克福里斯特大学再生医学研究所,科学家们开发了一种移动皮肤生物打印系统。在不太久的将来,他们期待能够将打印机直接推到有着难愈伤口(如烧伤)的患者床边,然后扫描和测量伤口区域,并一层一层地将皮肤直接3D打印到伤口表面。他们的工作还有更多进展。他们通过3D打印生成了骨骼肌。实验显示,这些骨骼肌可以在啮齿类动物身上实现收缩,并在八周内使前腿肌肉中80%以上先前丧失的肌肉功能得以恢复。 德维尔的实验室已经通过3D打印制造出一颗“兔心大小”的心脏,它有着细胞、腔室、主要血管和心跳。德维尔说,制造全尺寸的人类心脏需要同样的基本技术,尽管放大尺寸的过程会非常复杂。德维尔说:“我们现在正在研究起搏细胞、心房细胞和心室细胞。情况看起来不错。我相信,这就是未来。” 3D生物打印的原理 对人体器官进行3D打印是一个了不起的理念。美国卫生资源和服务局的数据显示,目前有近10.6万美国人在等待获得器官捐献,每天有17人在等待中死亡。使用患者自身细胞制造器官的3D打印过程不仅可能会减少这种等待,还会大大降低发生器官排异反应的概率,并可能消除对有害的终生免疫抑制药物的需求。 斯坦福大学生物工程系的助理教授马克·斯凯拉-斯科特说:“将不同类型的细胞放在准确的位置上以构建复杂组织的能力,以及整合可以输送必要的氧气与营养物质以保持细胞存活的血管的能力,是革新组织工程学的两项(3D)技术。在过去的20年里,该领域发展非常迅速,从打印膀胱到如今打印多细胞组织(这些组织带有可以同泵相连接的血管),以及一些复杂的3D模型(这些模型类似心脏组件,带有经集成的心脏细胞)。” |