科學(xué)家們正在日益接近使用3D生物打印機打印人體器官。這話聽起來恍如科幻電影,但是正在逼近現(xiàn)實。在不久前,天工社曾經(jīng)報道了美國北卡羅萊納州維克森林大學(xué)(Wake Forest University)再生醫(yī)學(xué)研究所創(chuàng)建了一臺可以制造器官、組織和骨骼的3D打印機的消息。而如今,丹佛大學(xué)的研究人員使用一臺生物3D打印機打印出了一個人造心臟瓣膜。
這件事情的意義在于,丹佛大學(xué)的科學(xué)家們使用的是一臺簡陋得多的生物3D打印機——BioBot 1,這是市場上最便宜的3D生物打印機之一,售價僅為1萬美元。而且,這臺機器來自丹佛大學(xué)校外的一家3D打印店。
據(jù)這款3D生物打印機的生產(chǎn)商BioBots的說法,該機器能夠使研究人員創(chuàng)建器官、組織和其他部分的定制復(fù)制品。
丹佛大學(xué)的科學(xué)家們主要根據(jù)病人的MRI和CT掃描數(shù)據(jù)來3D打印出心臟瓣膜的復(fù)制品的。該項目的研究生助手Ben Stewart僅用22分鐘就創(chuàng)造出了一個樣品。“它與病人心臟瓣膜的形狀完全匹配。”Stewart舉著打印后的成品說,這是一個小小的彈性圓柱體。
不過Stewart稱,要在人體發(fā)揮功能,它還需要被放入一個被稱為生物反應(yīng)器的容器中,科學(xué)家們會在里面注入人類細胞。在理想的情況下,這些細胞會附著在心臟瓣膜的復(fù)制品上,然后這些細胞會生長成具有類似形狀的組織或者結(jié)構(gòu)。而該心臟瓣膜的打印復(fù)制品會在這個過程中被分解掉,Stewart將其比喻為構(gòu)建心臟瓣膜的腳手架。
“這些都是原生的纖維和原生的細胞,它們會替代掉整個“腳手架”,只留下自然、真實的血管細胞。”他說。
不過,如今科學(xué)家們3D打印的還是心臟中的一個最簡單的部件—瓣膜,要3D打印出一個真正能跳動的心臟,他們還有很長的路要走,但這正是科學(xué)家們的目標(biāo)所在。就算現(xiàn)在,這項技術(shù)對于那些需要更換心臟瓣膜的孩子們來說也是彌足寶貴的,因為他們現(xiàn)在不得不依靠假體。
“那種(假體)的瓣膜不能隨著孩子的成長而相應(yīng)地增長。”丹佛大學(xué)心臟生物力學(xué)實驗室主任Ali Azadani博士說:“所以那些病人通常需要經(jīng)歷多次手術(shù),不斷更換其主動脈瓣膜。這對他們的身體傷害很大。通過設(shè)計組織工程瓣膜,我們就能夠植入一個可以跟隨孩子們一起成長的心臟瓣膜。”