3D打印器官制作速度快，植物人體后無(wú)排斥反應(yīng)，且可以繼續(xù)生長(zhǎng)，具有極高的醫(yī)學(xué)價(jià)值。目前，美國(guó)威克森林再生醫(yī)學(xué)研究所正在與美國(guó)陸軍醫(yī)學(xué)研究與裝備司令部和醫(yī)藥科技企業(yè)聯(lián)盟展開(kāi)合作，新投入2000萬(wàn)美元，力求實(shí)現(xiàn)3D打印器官的規(guī)模化生產(chǎn)，造福更多人。
美國(guó)力求規(guī)?；a(chǎn)3D打印器官
患有腎病的人移植器官要等待三至五年，在有的國(guó)家甚至要更久。等待移植胰腺的病人要排兩年的隊(duì)。心臟移植要等幾個(gè)月。在不久的將來(lái)，有了3D打印技術(shù)，以含有人體細(xì)胞的一種特殊凝膠為材料，幾個(gè)禮拜就可以把器官打印出來(lái)。
打印精度高，植入后無(wú)排斥反應(yīng)
“在這個(gè)世界上，每30秒就有病人因得不到組織移植而死亡。”威克森林再生醫(yī)學(xué)研究所(WakeForestInstituteforRegenerativeMedicine)主任AnthonyAtala表示，“捐獻(xiàn)者提供的組織和器官一直供不應(yīng)求。如今，有了可再生醫(yī)學(xué)，人們有望在實(shí)驗(yàn)室制造用于移植的器官，解決器官短缺的問(wèn)題。這種器官是用病人自己的細(xì)胞制造的，里面的組織也來(lái)自病人本身，因此不會(huì)出現(xiàn)組織排斥反應(yīng)。”
研究員用的設(shè)備和其他3D打印技術(shù)一樣，打印精度很高。不過(guò)，3D器官打印技術(shù)用的材料不是塑料和金屬，而是一種特殊的凝膠。這種凝膠含有人體細(xì)胞以及一種可生物降解、類(lèi)似塑料的材質(zhì)，這種材質(zhì)能夠讓組織保持在某種特定形狀。3D器官打印技術(shù)制造的活體組織之所以能夠存活，靠的是組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部密密麻麻、像毛細(xì)血管般的通道，這種通道可以在移植組織的時(shí)候?yàn)槠漭斔蜖I(yíng)養(yǎng)物和氧氣。
美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)研究員借助核磁共振制作圖像模型，成功利用生物打印技術(shù)研制出冠狀動(dòng)脈
植入人體后能繼續(xù)生長(zhǎng)
2016年，研究員宣布成功用3D打印技術(shù)研制出一只嬰兒大小的人耳、一只下顎骨以及肌肉組織。把這些器官植入到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以后，這些器官都成功地存活，并且還能夠生長(zhǎng)。在此之前，研究員經(jīng)過(guò)多次嘗試，也沒(méi)能使這些器官活下來(lái)。一個(gè)月以后，那只耳朵內(nèi)的血管開(kāi)始了生長(zhǎng)。
我們已經(jīng)利用3D打印技術(shù)制造出用在人身上的生理構(gòu)造，它們植入實(shí)驗(yàn)體內(nèi)以后，神經(jīng)系統(tǒng)和血管都開(kāi)始了生長(zhǎng)并且可以正常運(yùn)作。這項(xiàng)研究表明，我們的3D器官打印技術(shù)的成果在尺寸、強(qiáng)度和功能方面能夠適用于人體。
在此之前，研究員也研制出用于移植的組織和器官，不過(guò)是用手工制作的。如今有了3D器官打印技術(shù)，更多人能夠因此受惠。
力求規(guī)?；a(chǎn)，造福更多人
一開(kāi)始的時(shí)候，這些技術(shù)最大的挑戰(zhàn)在于必須要在實(shí)驗(yàn)室制造出可植入人體的器官。研究員表示：“我們?nèi)缃褚呀?jīng)用工程學(xué)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)成功移植了皮膚、尿道、軟管、膀胱、肌肉和陰道組織等幾個(gè)器官和組織。這些器官都是手工制作的。我們的目標(biāo)就是用生物打印技術(shù)制作出同樣的器官。有了這項(xiàng)技術(shù)，我們就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、規(guī)模化生產(chǎn)，造福更多病人。”
威克森林再生醫(yī)學(xué)研究所正在與美國(guó)陸軍醫(yī)學(xué)研究與裝備司令部(theU.S.ArmyMedicalResearchandMaterielCommand)和醫(yī)藥科技企業(yè)聯(lián)盟(theMedicalTechnologyEnterpriseConsortium)展開(kāi)合作，新投入2000萬(wàn)美元，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的“生物墨水”和標(biāo)準(zhǔn)化液體，從而改進(jìn)打印工序，真正實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)也在準(zhǔn)備臨床試驗(yàn)。
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