來(lái)源：經(jīng)濟(jì)學(xué)人
本周，美國(guó)研究者成功將一片菠菜葉培育成了人體心肌組織，令再造人體器官成為焦點(diǎn)。全球每年會(huì)發(fā)生約12萬(wàn)例人體器官移植，隨著合適的捐贈(zèng)者出現(xiàn)缺口，研究人員正加速研究從零打造人體器官的方法。3D打印也是方案之一，它正在迅速?gòu)膶?shí)驗(yàn)室進(jìn)入現(xiàn)實(shí)，預(yù)計(jì)第一批可移植的組織可在幾年內(nèi)用于手術(shù)。研究者此前嘗試打印腎臟、肝臟組織、皮膚、骨骼和軟骨，而來(lái)自中國(guó)四川的團(tuán)隊(duì)則成功完成了首例3D打印的人造血管移植。這些嘗試的終極目標(biāo)是有朝一日我們能夠3D打印出完整器官。
在不遠(yuǎn)的將來(lái)，打印人體組織也許會(huì)成為常規(guī)
每年約有12萬(wàn)個(gè)器官（主要是腎臟）從一個(gè)人身上移植到另一個(gè)人身上。有時(shí)器官由仍健在的志愿者捐贈(zèng)，但通常情況下捐贈(zèng)者都是因事故、中風(fēng)、心臟病或類似突然事件而猝然離世的健康人。但因缺少合適的捐贈(zèng)者，特別是在汽車變得更安全、急救變得更有效的情況下，上述途徑供應(yīng)的器官已十分有限。因此，許多人在等待移植的過(guò)程中就去世了。這促使研究人員著手研究從零打造器官的問(wèn)題。
一個(gè)有望成功的方法是3D打印。現(xiàn)在很多東西都是通過(guò)3D打印制造出來(lái)的，用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)打印人體器官似乎也沒(méi)什么不可以。到目前為止，這種“生物打印”仍然主要是實(shí)驗(yàn)性的，但是生物打印的器官組織已經(jīng)上市，供藥物測(cè)試使用。預(yù)計(jì)第一批可移植的組織可在幾年內(nèi)用于手術(shù)。
只需按“打印鍵”
生物打印起源于21世紀(jì)初。當(dāng)時(shí)研究人員發(fā)現(xiàn)活體細(xì)胞可以通過(guò)噴墨打印機(jī)的噴嘴噴出而不會(huì)受損。今天，使用多個(gè)打印頭，將不同類型的細(xì)胞連同保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)不變的聚合物一起噴射出來(lái)，就可以使細(xì)胞一層層沉積，最后結(jié)合在一起生長(zhǎng)成為活體功能組織。各地的研究人員都在嘗試打印腎臟和肝臟組織、皮膚、骨骼和軟骨，以及保持人體器官存活所需的血管網(wǎng)絡(luò)。研究人員已經(jīng)將3D打印的耳朵、骨骼和肌肉移植給動(dòng)物，觀察它們能否很好地與受體相融合。去年，芝加哥西北大學(xué)的一個(gè)研究小組甚至打印出了具有生物學(xué)功能的卵巢假體并移植到小白鼠體內(nèi)。接受移植的小白鼠借助這些人工器官得以成功受孕并分娩。
現(xiàn)在還沒(méi)有人討及為人類打印性腺的問(wèn)題，但血管就是另一回事了。位于中國(guó)成都的生物科技公司四川藍(lán)光英諾已成功將一段3D打印的動(dòng)脈血管植入猴子體內(nèi)，這是將該技術(shù)應(yīng)用于人體的試驗(yàn)進(jìn)程中邁出的第一步。圣地亞哥的公司Organovo也做了類似的嘗試。該公司在去年12月宣布已將打印的人體肝臟組織移植到小白鼠體內(nèi)，移植后的組織成功存活且可正常工作。Organova希望能在三到五年內(nèi)把這種手段發(fā)展成為一種治療方案，用以治療慢性肝衰竭和幼兒先天性代謝缺陷。該公司估計(jì)，僅在美國(guó)，這種療法的市場(chǎng)價(jià)值每年就超過(guò)30億美元。
美國(guó)大型保健企業(yè)強(qiáng)生公司深信生物打印將改變部分醫(yī)療手段，為此它已與相關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和生物科技公司成立若干聯(lián)盟。其中與密歇根州的“組織再生系統(tǒng)”公司（Tissue Regeneration Systems）的聯(lián)盟是為了開發(fā)用于修補(bǔ)骨折缺損的植入物，另一個(gè)和加拿大生物科技公司Aspect的聯(lián)盟正在試圖攻克打印人體膝蓋半月板的課題。半月板是將股骨與脛骨分開的新月形軟骨墊，在這兩塊骨頭之間起減震器的作用。這使它容易出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損和撕裂，有時(shí)需要通過(guò)外科手術(shù)來(lái)修復(fù)。
相較之下，會(huì)更快實(shí)現(xiàn)的是利用生物打印來(lái)開發(fā)和測(cè)試其他類型的治療手段。 Organovo已經(jīng)可以提供腎臟和肝臟組織來(lái)根據(jù)療效和安全性篩選潛在藥物。如果這種方法進(jìn)展順利，動(dòng)物保護(hù)主義者會(huì)很高興，因?yàn)樗鼞?yīng)該可以減少動(dòng)物試驗(yàn)的發(fā)生。這一做法也會(huì)令制藥公司滿意，因?yàn)闇y(cè)試使用的是人體組織，故而獲得的結(jié)果應(yīng)該比來(lái)自其他物種的測(cè)試結(jié)果更可靠。
出于類似的目的，法國(guó)化妝品公司歐萊雅、美國(guó)消費(fèi)品公司寶潔和德國(guó)化工企業(yè)巴斯夫（BASF）都在研究打印人類皮膚，打算使用打印皮膚來(lái)檢測(cè)自家產(chǎn)品的不良反應(yīng)。歐萊雅已使用較老舊且低效的技術(shù)每年人工培養(yǎng)出約5平方米的皮膚。生物打印將讓它得以培養(yǎng)出多得多的人造皮膚，而且還能打印不同類型和肌理的皮膚。
皮之所存
打印皮膚最終或許可用于皮膚移植，以修復(fù)燒傷和潰瘍?cè)斐傻膿p傷。一些想要把皮膚直接打印到人體表面的計(jì)劃似乎也在進(jìn)行中。賓夕法尼亞州的Renovacare公司開發(fā)了一種皮膚修復(fù)槍，可以將皮膚干細(xì)胞直接噴射到燒傷病人的傷口上（干細(xì)胞可快速增殖，生成構(gòu)成組織的所有類型的細(xì)胞）。這意味著所使用的干細(xì)胞將來(lái)自患者自身，以令新組織免遭免疫系統(tǒng)的排斥。
所有這些努力的真正目標(biāo)是打印整個(gè)器官。醫(yī)療技術(shù)咨詢公司“根源分析”（Roots Analysis）估計(jì)打印腎臟應(yīng)該可在大概六年后實(shí)現(xiàn)。肝臟天然就具有再生能力，肝臟打印應(yīng)該也會(huì)較快實(shí)現(xiàn)。心臟的內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)打印將需要更長(zhǎng)的時(shí)間。不過(guò)，在上述各種情況下，打印器官都將讓那些等待移植的病人既不再需寄希望于另一個(gè)人的無(wú)私奉獻(xiàn)，也不必再等待一個(gè)陌生人的死亡來(lái)拯救自己的生命。
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