科學家打印整個身體器官獲突破 應用仍需時間(組圖)

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來源: 新浪科技

一旦打印出人體部分(例如照片所示的人耳等)，科學家就能培育出賦予真正人耳外貌的皮膚細胞。當前的人耳替代品是用具有類似於泡沫聚苯乙烯兼容性的材料制造出來的。作為一種選擇，外科醫生有時用患者肋骨培育耳朵。但這種方法具有挑戰性。

阿特拉手里拿著一個制造人類腎臟時所用的打印腳手架。維克森林大學的這台打印機沒有使用沉積墨，而是用加入細胞混合物的凝膠一樣的可生物降解腳手架，逐層構建腎臟。

這個腳手架(照片所示的鼻子)可能對要做重建手術的患者有幫助。因為這項技術需要患者自己的細胞，所以患者身體對新鼻子的排斥幾率很小。

一名研究人員用3D打印機制造人耳腳手架。

清洗豬腎臟，使其變成一個基本的器官框架。通過用人體細胞替換豬細胞，有望制造出一個用於移植手術的可行性器官。

北京時間7月7日消息，據國外媒體報道，這些驚人照片展示了科學家在再生醫學領域取得的開創性進步。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。專家說要培育出整個功能性器官還需一段時間，但生物工程師現在已經可以培育出新血管，然後將其用在患者身上。如今，他們離為患者提供耳朵和鼻子替代品又近了一步。

當前的人耳替代品是用具有類似於泡沫聚苯乙烯兼容性的材料制造出來的。作為一種選擇，外科醫生有時用患者肋骨培育耳朵。但這種方法既有挑戰性，又令患者痛苦不堪。另外，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。

美國北卡羅來納州溫斯頓-塞勒姆市維克森林大學科學家現在用3D打印技術制造出用於培育人體細胞的腳手架，從而制造包括耳朵和鼻子在內、看似真實的面部特徵。為人的移植手術培育肺和其他完整器官依然是科學家不懈奮鬥的目標。但他們稱正接近這個目標。維克森林大學已用一台3D打印機制造出一個腎臟原型。

在另外幾個實驗室中，科學家正為制造人和豬的心臟、肺、肝臟和腎的體內腳手架尋找方法，他們的最終目標是為患者提供量身定做的器官替代品。維克森林大學的這台打印機沒有使用沉積墨，而是用加入細胞混合物的凝膠一樣的可生物降解腳手架，逐層構建腎臟。

研究負責人安東尼-阿特拉博士正在開拓這項新技術。2009年他通過打印出來的腳手架用捐贈者細胞制造出“硬挺”的陰莖。他對兔子進行的試驗顯示，這一器官替代品可正常發揮作用。另外，數十名患者植入用他們自己的細胞培育出的實驗性膀胱後情況良好。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。但阿特拉認為，還需許多年才能把打印器官應用到患者身上。

美國馬里蘭大學醫學院的約翰-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，然後再把人重新安置到配有不同單元的公寓大樓內。”這位科學家用這種方法制造肺。他說，這一重新植入的身體部分最具挑戰性。

這項研究的一個目標是通過用人體細胞替換豬的細胞使用於移植的豬器官具有人性化。美國休斯頓市德克薩斯心臟研究所的多麗絲-泰勒表示：“我相信將來有一天豬的子宮上會覆蓋著你自己的細胞。”這位科學家2008年用細胞替換技術制造出一個跳動的老鼠心臟，現在正用這項技術培育各種器官。

醫生們希望有一天患者通過活體組織檢查或只是一次抽取血液就能捐贈細胞。然後，一所實驗室會把這些細胞“種”在腳手架上，塑造患者需要的器官。在某些情況下，這個想法甚至變成標準程序。醫生可用患者自己的細胞修復膝蓋內的軟骨。燒傷受害人可用實驗室培育出的皮膚進行治療。但這種在腳手架上播種細胞的方法是制造一個身體部分，而不像種草坪一樣簡單。

美國匹茲堡大學麥高恩再生醫學研究所負責人威廉-瓦格納表示，對其他類型的植入物進行的研究顯示，這項技術可令接受者體內的細胞散發活力。他說：“由於它會造成疤痕或炎症，控制好工程師進行植入手術時發生的情況和人體間的相互作用是個關鍵挑戰。”

阿特拉表示，迄今為止植入人體的在實驗室培育出來的身體部分只是含有相當簡單的結構。肝臟、心臟和腎臟等固體內臟的制造過程更加復雜。但耶魯大學一所實驗室已用細胞替換技術制造出老鼠肺。它們可在這些嚙齒動物體內運作一段時間。他們現在正想在實驗室內研究豬和人的肺腳手架。

細胞替換技術還可用於制造腎臟。馬薩諸塞州總醫院的哈拉爾德-奧特博士最近說，實驗室培育出的老鼠腎臟並沒有和正常腎臟一樣發揮作用，但只需一個“足夠好的器官”就可使人擺脫透析。他對豬進行移植試驗，檢測這種方法。奧特還正在研究用人和豬的心臟腳手架培育人體細胞。其他專家著眼於用骨髓或體脂肪的乾細胞為特定器官培育正確的細胞類型。