科學家3D列印軟骨和耳朵 人體器官或能批量生產

2020-12-06 騰訊網

漫畫作者：李琳 圖片來源：河北青年報

將人體器官變成產品，通過流水線生產，最後「飛入尋常百姓家」，這樣的構想以前只能是天方夜譚。近期，俄羅斯、美國等國家在這一課題上各自取得了一些成果，為因器官短缺而無法進行移植手術的患者們帶來了生的希望。

據俄羅斯之聲網站2月16日報導，在俄羅斯烏拉爾地區首府葉卡捷琳堡，開設了一個獨特的實驗室。在那裡，科學家們結合自身以及國外同行的經驗，利用需要更換器官者自身的人體細胞進行「人體零件」的生產，通過3D列印技術成功印製了一塊軟骨和耳朵。參與實驗的生物學家認為，如果他們接下來的計劃——生產一個健康的腎臟能夠成功的話，那麼其他的人體器官生產問題也將迎刃而解。屆時將有特種機器人晝夜培植人類細胞作為原材料，用以製造所有必要的人體器官——從移植燒傷的皮膚到生命重要器官。

與此同時，美國的一名科學家也利用車禍事故遇難者嚴重受損的肺部作為原材料，成功培育出了人造肺。據美國《休斯頓紀事報》2月14日報導，負責人尼科爾斯剝離了受損肺部的全部組織，只留下膠原蛋白和彈性蛋白充當「骨架」。接著，科學家將從其他肺部中選取的健康細胞附著在「骨架」上面，再把整個結構放入營養液中，促進細胞生長發育。大約4周後，人造肺部竟真的被培育出來。

與俄羅斯、美國不同，法國巴黎蓬皮杜歐洲醫院使用了生物活性組織與電子元件相結合的方式，製造出了一個重約2磅（0.9千克），約是人類心臟3倍重的人造心臟，並於日前完成了世界醫學史上第一例人工心臟移植手術。目前，病人已經甦醒，各項指標反應正常，更為周密的觀測正在進行之中。阿蘭·卡爾龐捷表示，這顆人造心臟表面部分選用了牛的組織，心臟內部裝有電子傳感器，能夠根據患者活動情況對血壓進行調節。若它能讓病人恢復正常的社會生活，在不久的將來，這一技術將會每年幫助成千上萬等待器官捐贈的病人。到那時，他們會將此發展為一個行業，實現人造器官的批量生產，甚至還計劃攜帶著成品在證券交易所上市。

儘管對於人造器官的研究尚處在初級階段，經過幾十年甚至上百年的發展，人類能否實現人造器官批量生產這一問題，將會變得清晰起來。

(人民日報海外版)

事實+

生物列印面臨三大難題

目前，3D生物列印還處於實驗室階段，而且面臨著形成組織的強度不夠、培育組織的存活問題以及缺乏電腦化的工具，解決個性化器官設計的難題。

根據公開的資料顯示，目前3D生物印表機能夠非常成功的生產出簡單的組織結構，大約由20層細胞構成。如以厚度為標準衡量，其僅為幾百微米，相當於人類少許的頭髮。然而，目前使用3D生物印表機生產出來的一些更大組織，其自身力度很差，甚至連自身的磨損都不能承受。

此外，如何使這些組織得到存活亦成難題。據報導，我國最新的3D印表機亦可造人體器官，細胞存活率高達90%。不過，目前列印出來的活細胞存活時間最長為4個月。

杭州電子科技大學教授徐銘恩表示，最終實現3D列印活體肝、腎等器官的移植，還需要15至20年。「主要是列印精度還不夠，生物3D列印出的細胞比正常細胞要粗糙5倍。而且，可供3D列印的細胞種類仍不多」。（騰訊新聞綜合21世紀經濟報導、科技日報報導）

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