日前，多倫多大學(xué)的研究人員使用3D打印技術(shù)開發(fā)出一種全新的方法可以在人體之外培育出接近真實的人體組織——AngioChip。他們聲稱這一發(fā)現(xiàn)可能最終導(dǎo)致人類能夠維修或更換受損的器官。他們的這一發(fā)現(xiàn)于本周一（2016年3月8日）被發(fā)表在了《Nature Materials》

科學(xué)家們說，他們“person-on-a-chip（芯片上的人）”技術(shù)是一種可以用于藥物測試的強(qiáng)大工具。使用這種技術(shù)，藥物試驗——和任何危險的副作用——就可以在人體組織上實施而不會將人的生命置于危險的境地。

該研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、化學(xué)工程教授Milica Radisic說：“您可以將腫瘤與心臟細(xì)胞連接在一起去查看哪種藥物能夠腫瘤而不傷害心臟。”

Radisic是一位生物工程領(lǐng)域的“超級巨星”，她掌握了如何將干細(xì)胞變成一顆微型跳動的心臟的秘密。在這個項目中，她與博士生Boyang Zhang共同聯(lián)手，開發(fā)和設(shè)計了這種“下一代”的組織。

所謂的AngioChip，聽上去似乎是某種芯片，實際上它的設(shè)計也借鑒了計算機(jī)芯片的原理，但是它實際上是一塊可以借助其內(nèi)部的人造血管將多個器官在人體外連接起來的組織。這些微小的管道像拼板玩具那樣相互交錯，這使得科學(xué)家們不僅能夠?qū)蓚€人造器官連接在一起，而且能夠評估它們之間的相互作用。

多倫多大學(xué)的研究員Boyang Zhang在他的實驗室里，他在那里開發(fā)AngioChip。

但是就像拼板那樣，如何將這些可生物降解的小塊放在一起也是一個挑戰(zhàn)。

Zhang打造的AngioChip大概有一個女人的拇指指甲那么大，他是借助一種全新的3D打印技術(shù)在計算機(jī)芯片設(shè)計的基礎(chǔ)上開發(fā)的，但是這里的線路不是電子材料，而是人工血管。

“與使用電子線路不同，我們借助設(shè)計的人工血管構(gòu)建（這些組織）。”他說。

就像在玩一種人體版的疊疊高（Jenga）游戲，Zhang必需用手工堆疊起一系列超薄的3D打印可生物降解層，其中的每一層都是用一種被稱為POMaC的獨特聚合物3D打印出來的，這些薄片上面會加蓋由血管形成的管道結(jié)構(gòu)，這些管道像人的頭發(fā)絲那樣細(xì)。構(gòu)建完成之后，Zhang會用UV光把這些小片“粘”到一起，就做成了AngioChip。

為了驗證該“芯片”，研究人員們通過手術(shù)將AngioChip植入了老鼠體內(nèi)。隨后他們觀察到了一副迷人的景象——老鼠的血液順利地通過了這些人工血管，毫無堵塞，就像它是在一個自然的管道里那樣。

“你能夠?qū)崒嵲谠诘乜吹嚼鲜蟮难毫鹘?jīng)我們植入的人工網(wǎng)絡(luò)。”Zhang說，并補(bǔ)充稱這樣的結(jié)果“非常令人興奮”。

科學(xué)家們還將該結(jié)構(gòu)浸入了一種含有活細(xì)胞的液體溶液中，在這里這些活細(xì)胞迅速生長并能夠模擬人體器官中的細(xì)胞。到目前為止，研究團(tuán)隊已經(jīng)使用這種方法為心臟和肝臟構(gòu)建了仿真模型，這些模型的功能就像真心臟和肝臟那樣。

盡管研究人員們已經(jīng)開始商業(yè)化該技術(shù)，不過Zhang說他的下一個目標(biāo)是評估該芯片組（指AngioChip）在降解或被自然吸收之前究竟能夠持續(xù)多久。

此外，由于AngioChip目前還只能靠手工制作，Radisic建議研究人員們進(jìn)一步升級AngioChip的制造方法，盡早擺脫手工的方式。