Nature Bio:3D打印革命性進步！打印可移植器官

日期：2016/2/19

在最近一項發表在國際學術期刊Nature Biotechnology上的研究中，科學家首次使用3D打印機以活細胞為“墨水”制造出人類真實大小的器官和組織。這些打印出來的機體結構不僅足夠大足夠結實，可以用于替換機體“原裝配件”，還可以進行個性化定制同時具有功能性。

一位研究人員表示：“這項技術能夠制造出穩定的符合人類尺寸的任意形狀的組織。如果能夠得到進一步開發，這項技術還有望用于打印活體組織器官并進行手術移植。”

在此之前，生物打印技術已經可以用于打印一些小型的或者極度簡化的器官復制品——比如腦和腎臟組織，因此科學家們就可以利用這些打印器官進行研究，部分替代實驗動物，但直到現在仍然沒有研究能夠打印出大型穩定的可以用作器官移植的活體。最大障礙之一就是如何在打印過程中保證細胞存活以及如何將維持器官運作的所有“配件”組裝到一起，比如維持氧氣供應的血管結構。

如何為細胞提供足夠的氧氣是制約生物打印技術發展的一大難題。該研究團隊從移植受體獲得活細胞并將其與用于模擬組織，肌肉和軟骨的特殊塑料和膠體結合到一起克服了這一難題。這些材料為3D打印器官提供了手術移植過程中所需要的結構，一旦放置到位，那些塑料和膠體成分就會逐漸消失，只留下打印出來的生物學材料。

研究人員表示，細胞還會分泌產生一種具有支撐作用的基質成分幫助維持移植物的形狀，到整個過程結束，細胞會自行重新排列逐漸脫離對塑料以及膠體材料的依賴。因此一旦將打印器官組織移植到體內，這些移植物就會逐漸拋棄人工支撐體，促進受體產生活體支撐物。

研究人員表示他們已經可以應用這項技術以人，兔，小鼠以及大鼠的活細胞為材料打印耳朵，骨以及肌肉等結構。他們目前還沒有在人類身上進行移植檢測，但他們將人類尺寸的耳朵移植到免疫缺陷小鼠皮下，打印耳朵仍然可以保持形狀，逐漸形成新的支撐軟骨，并可以在兩個月內維持正常的血液供應。

對大鼠進行3D打印肌肉組織移植兩周之后，神經元開始圍繞著肌肉生長，而在另外一個長達五個月的實驗中，移植到大鼠體內的3D打印顱骨碎片也形成了新的骨組織同時帶有正常的血液供應。

研究人員表示，在將3D打印器官組織成功移植到人體之前，3D打印技術仍然有很多路要走，但這項研究已經讓人們看到了希望。

信息來源：朗信醫藥信息