美國北卡羅來納州維克森林大學(xué)一所實驗室用一臺打印機制造出人耳框架。
 

    安東尼·阿特拉手里拿著一個制造人類腎臟時所用的器官框架。

    在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，要培育出整個功能性器官還需一段時間，但是，生物工程師現(xiàn)在已經(jīng)可以培育出新血管，他們這一重大突破為打印耳朵和鼻子等人體的各個部分鋪平了道路。

    據(jù)悉，當(dāng)前的人耳替代品是用具有類似于泡沫聚苯乙烯兼容性的材料制成的。作為另一種選擇，外科醫(yī)生有時用患者肋骨培育耳朵。但這種方法既有挑戰(zhàn)性，又令患者痛苦不堪。此外，用這種方法制造的耳朵很少看起來自然，而且它們的功能也不完善。

    在世界各地的實驗室里，科學(xué)家正為制造人和豬的心臟、肺、肝臟和腎的框架尋找方法，他們的最終目標(biāo)是為患者提供量身定做的器官替代品。美國北卡羅來納州溫斯頓-塞勒姆市維克森林大學(xué)研究人員現(xiàn)在用3D打印技術(shù)制造出用于培育人體細(xì)胞的框架，從而培育和制造出可以以假亂真的耳朵、鼻子等五官。

    目前，維克森林大學(xué)已用一臺3D打印機制造出一個腎臟原型。這臺打印機沒有使用沉積墨，而是用加入細(xì)胞混合物的凝膠一樣的可生物降解框架，逐層構(gòu)建腎臟。

    首席研究員安東尼·阿特拉博士是這項技術(shù)的開拓者。2009年時，他就曾在打印的器官框架上使用捐助細(xì)胞，并且成功移植到兔子身上，試驗顯示，這一器官替代品可正常發(fā)揮作用。另外，數(shù)十名患者植入用他們自己的細(xì)胞培育出的實驗性膀胱后情況良好。與此同時，十幾位患者植入了用他們自己的膀胱組織制造的尿道。

    他所采用的器官培育方法是，選取一個人體器官，去除這個器官上的細(xì)胞，保留器官框架，再將新的人體細(xì)胞移植到這個框架上。

    美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的約翰·拉馬蒂納博士說："這就好比在蓋一棟公寓大樓，先讓所有人離開，然后再把人重新安置到配有不同單元的公寓大樓內(nèi)。"這位科學(xué)家用這種方法培育出了肺。他認(rèn)為，這種技術(shù)中最難的環(huán)節(jié)就是讓新細(xì)胞住進器官框架的環(huán)節(jié)。

    醫(yī)生們希望，有一天，患者通過活體組織檢查或只是一次血液抽取就能捐贈細(xì)胞。然后，實驗室可以把這些細(xì)胞種在器官框架上，塑造患者需要的器官。在某些情況下，這個想法甚至可以變成標(biāo)準(zhǔn)程序。

    例如，醫(yī)生可用患者自己的細(xì)胞修復(fù)膝蓋內(nèi)的軟骨；燒傷受害人可用實驗室培育出的皮膚進行治療。不過，這種在器官框架上播種細(xì)胞的方法是制造一個身體部分，而不像種草坪一樣簡單。

    美國匹茲堡大學(xué)麥高恩再生醫(yī)學(xué)研究所負(fù)責(zé)人威廉·瓦格納表示，這項技術(shù)可令接受者體內(nèi)的細(xì)胞散發(fā)活力。他說："由于它會造成疤痕或炎癥，控制好植入手術(shù)時發(fā)生的各種情況，以及器官與人體間的相互作用是個關(guān)鍵挑戰(zhàn)。"

    阿特拉表示，迄今為止，從實驗室培育出來的能夠植入人體的身體部分，還只是含有相當(dāng)簡單的結(jié)構(gòu)。他認(rèn)為，要把打印器官真正應(yīng)用到患者身上仍需許多年。