美國(guó)維克森林大學(xué)再生醫(yī)學(xué)研究所的研究人員近期宣布,，已開(kāi)發(fā)出一種3D生物打印機(jī),，打印出的人體器官具備獲取氧氣和營(yíng)養(yǎng)的“通道”,。

　　如果這一技術(shù)得到完善,，那么將可以解決3D打印器官最大的障礙之一：如何向人造組織提供營(yíng)養(yǎng),。

　　該研究所負(fù)責(zé)人安東尼·阿塔拉(Anthony Atala)表示：“這一打印機(jī)可以制造出穩(wěn)定,、符合人體尺寸的任何形狀的組織,。在未來(lái)發(fā)展中,，這一技術(shù)將可以打印活體組織和器官結(jié)構(gòu),，用于器官移植手術(shù),。”

　　阿塔拉及其同事的這一成果已發(fā)表在《自然生物技術(shù)》期刊上,。這一生物打印機(jī)名為“一體式組織-器官打印系統(tǒng)”(ITOP),。

　　生物打印需要用到來(lái)自捐贈(zèng)者的細(xì)胞。這些細(xì)胞需要在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng),，并置于水基凝膠中,。隨后，這些凝膠將被注入可生物降解的聚合物結(jié)構(gòu),，使細(xì)胞處于適當(dāng)位置,。阿塔拉和其他研究者此前曾發(fā)明過(guò)多種方式去打印人造皮膚和人造膀胱。然而,，這樣的人造器官存在局限：由于缺少血管,，因此這些器官的厚度均不能超過(guò)200微米，這大約等于頭發(fā)絲的寬度,。

　　包括維克森林大學(xué)的團(tuán)隊(duì)在內(nèi),，多支研究團(tuán)隊(duì)都在探索新技術(shù)，用于打印更厚的人體組織,。

3D打印的人耳

　　阿塔拉的ITOP生物打印機(jī)能在計(jì)算機(jī)控制下使用多種不同類型的凝膠去打印,，這類似于噴墨打印機(jī)的噴墨,。在這一過(guò)程中,，ITOP可以在打印出的組織內(nèi)部構(gòu)造微型通道,。在器官的初步成長(zhǎng)中，這些微型通道可以提供血管的功能,，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和氧分子抵達(dá)器官內(nèi)部的細(xì)胞,。

　　阿塔拉表示：“我們的研究成果表明,，我們使用的‘生物墨水’以及微型通道提供了細(xì)胞成活,、組織生長(zhǎng)的合適環(huán)境?！?/p>

　　在被植入生物體之后,，通過(guò)“血管形成”過(guò)程，血管將取代微型通道,。在最新實(shí)驗(yàn)中,，研究人員制造了多種人體結(jié)構(gòu)，包括人耳,、肌肉纖維,，以及顎骨碎片。

　　其中,，3D打印人耳已被移植至小鼠身體,。在兩個(gè)月時(shí)間里,，人造器官內(nèi)的血管和軟骨組織逐漸成型。人造肌肉纖維同樣在小鼠體內(nèi)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),。在移植的兩周后,，實(shí)驗(yàn)表明，這些肌肉有著足夠的強(qiáng)度,，以支撐血管和神經(jīng)的形成,。而當(dāng)顎骨被植入小鼠體內(nèi)后，研究人員發(fā)現(xiàn),，血管在5個(gè)月后形成,。

　　維克森林大學(xué)的這一生物打印技術(shù)尚未被用于人體。不過(guò)阿塔拉及其同事認(rèn)為,，這一技術(shù)也適合人體,。這種技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)在于，打印的器官可以訂制,，從而完全符合器官接受者的需求,。

　　對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)上的傷員來(lái)說(shuō)，生物打印技術(shù)將提供一種恢復(fù)健康的新工具,。最終,，打印腎臟等更復(fù)雜的器官也將成為可能。