3D打印人耳移植已成功，器官移植自由難道還遠(yuǎn)嗎？
文章來源：賢集網(wǎng)發(fā)布日期：2022-06-27瀏覽次數(shù)：67 利用3D打印技術(shù)，可以制作動(dòng)漫模型、珠寶首飾、建筑材料……還有耳朵。據(jù)美國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道，近日，美國(guó)3D生物醫(yī)藥公司宣布，他們利用從患者耳中提取的軟骨細(xì)胞樣本，通過3D打印技術(shù)制造出一只耳朵，并在3月成功進(jìn)行了移植手術(shù)。“這是一件值得高興的大事。”美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程教授亞當(dāng)·費(fèi)恩伯格得知這一消息后十分激動(dòng)：“這表明生物3D打印技術(shù)已經(jīng)從假想變成現(xiàn)實(shí)了?！?/span>
劉易斯說，這種再生醫(yī)學(xué)處于研發(fā)階段，其背后的驅(qū)動(dòng)力是“人類實(shí)實(shí)在在的需求”。
1、絕望的等待
美國(guó)衛(wèi)生資源和服務(wù)局稱，截至6月10日，美國(guó)的全國(guó)器官移植等待名單上有10.6萬名成年人和兒童。然而，由活體捐獻(xiàn)者提供的器官平均每年僅有約6000個(gè)，同時(shí)，每年約有8000名死者捐獻(xiàn)器官，一名死者平均提供3.5個(gè)器官。
美國(guó)韋克福雷斯特大學(xué)再生醫(yī)學(xué)學(xué)院的安東尼·阿塔拉博士說，盡管活體捐獻(xiàn)者是選擇之一，但“給不需要手術(shù)的人做手術(shù)”風(fēng)險(xiǎn)很大。他說：“親屬捐獻(xiàn)通常不是方式，因?yàn)檫@樣做是將器官?gòu)娜蘸罂赡苄枰娜松眢w里取走?！?/span>
衛(wèi)生資源和服務(wù)局稱，每天有17人在對(duì)移植器官的等待中死去。2021年，移植名單上超過90%的人需要腎臟。
劉易斯說：“全世界約有100萬人需要腎臟。他們到了腎功能衰竭終末期，必須進(jìn)行透析。透析給身體的負(fù)擔(dān)很大，每過一年，患者的死亡幾率都增加。因此，解決器官3D打印這一重大挑戰(zhàn)的動(dòng)力真的很大?！?/span>
聯(lián)合治療公司首席執(zhí)行官兼董事長(zhǎng)馬蒂娜·羅思布拉特說：“我們正在利用技術(shù)來解決這個(gè)問題?！?/span>
2、神奇的墨水
開啟生物打印器官這一過程，醫(yī)生通常從患者自身的細(xì)胞開始。阿塔拉說，他們對(duì)一個(gè)器官進(jìn)行小針活檢，或進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)，取出一小塊組織，“大小不到一枚郵票的一半”?！袄萌∠碌倪@點(diǎn)組織，我們能夠把細(xì)胞拆出來，并繼續(xù)體外培育?！彼f。
劉易斯說，培育在無菌培養(yǎng)器或生物反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，這是一種加壓不銹鋼容器，可幫助細(xì)胞獲得足夠養(yǎng)分。醫(yī)生每24小時(shí)給它們喂一次養(yǎng)分（培養(yǎng)基），因?yàn)榧?xì)胞有其自身的新陳代謝。細(xì)胞類型不同，所需養(yǎng)分也各不相同。
阿塔拉說：“然后，我們將它與凝膠混合，凝膠就像一種膠水。你體內(nèi)的每個(gè)器官都由細(xì)胞以及將其粘在一起的膠水構(gòu)成?！?/span>
劉易斯說，膠水是阿塔拉對(duì)生物墨水的昵稱，生物墨水是一種可打印混合物，其成分包括活細(xì)胞、被稱為水凝膠的富水分子、培養(yǎng)基和幫助細(xì)胞繼續(xù)增殖和分化的生長(zhǎng)因子。水凝膠模擬的是人體的細(xì)胞外基質(zhì)——它含有蛋白質(zhì)、膠原蛋白和透明質(zhì)酸等物質(zhì)。
阿塔拉表示，除細(xì)胞以外，這種膠水的其他成分都可在實(shí)驗(yàn)室制造，而且它“將具有與你試圖替換的組織同樣的特性”。
劉易斯說，通常使用的生物材料必須是無毒、可生物降解和生物兼容的，以避免產(chǎn)生不利的免疫反應(yīng)。膠原蛋白和明膠是生物打印組織或器官時(shí)常用的兩種生物材料。
3、又一例“再生器官”移植手術(shù)
3DBio公司本身是一家定制設(shè)計(jì)3D生物打印活體植入物的臨床階段再生醫(yī)學(xué)公司，他們正在開發(fā)的相關(guān)技術(shù)包括有3D生物打印機(jī)、生物墨水、細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)等。
這次的人體實(shí)驗(yàn)中，他們成功地從一位原本患有小耳癥的患者身上提取了半克細(xì)胞，并利用專利技術(shù)將其培育成數(shù)十億個(gè)體外細(xì)胞，用于生產(chǎn)一種基于膠原蛋白等組成的“生物墨水”，然后用特殊的3D打印機(jī)打印了一只與患者另外一只完好的耳朵一模一樣的“活的耳朵”，成功移植到患者身上。
實(shí)驗(yàn)其實(shí)早在幾個(gè)月前就在進(jìn)行了。目前這只打印出來的耳朵中的軟骨組織已成功再生并與患者的身體自然愈合。研究人員也驚嘆：“它幾乎與另一只原生耳朵一模一樣?！?/span>
雖然這次成功移植的器官，還未真正涉及影響到生命存活的官能器官，但相關(guān)專家表示，這可能是“再生醫(yī)學(xué)新時(shí)代的號(hào)角”，至少它表明這種器官再生技術(shù)是可行的。
4、更多器官缺損者或?qū)⑹芤?/span>
“3D打印技術(shù)的可靠性更高，每次都能以相同的方式建模?！泵绹?guó)維克森林再生醫(yī)學(xué)研究所所長(zhǎng)安東尼·阿塔拉在接受《國(guó)會(huì)山報(bào)》采訪時(shí)表示，“如果能以自動(dòng)化的方式進(jìn)行生產(chǎn)，還可以降低成本?！?/span>
隨著研究的深入，3D生物醫(yī)藥公司希望這項(xiàng)技術(shù)可用于制造更多的人體替代部件，比如脊柱椎間盤、鼻子和膝關(guān)節(jié)半月板。未來，3D打印甚至可以制造出更復(fù)雜的重要器官，如肝臟、腎臟和胰腺。
不過，人類距離用3D打印肝臟等器官，還有很長(zhǎng)的路要走?？▋?nèi)基梅隆大學(xué)的費(fèi)恩伯格認(rèn)為，耳朵，尤其是外耳廓，只是人體一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的附屬物，它的裝飾性大于功能性。
“從耳朵到椎間盤的道路還很漫長(zhǎng)，但如果你能打印出耳朵，那么目標(biāo)就不是那么遙不可及了?！辟M(fèi)恩伯格說。
