那些3D打印器官

3D印表機再也不是僅僅能製造一些塑膠小玩意兒了——科學家稱裝填胚胎幹細胞的3D列印結構將來可能説明醫生製造器官移植病人所需的微器官。來自人類胚胎的胚胎幹細胞可以發育成各種人體細胞，如腦細胞、心臟細胞和骨細胞。因此它們很適合用於再生醫學——修復或代替受損的細胞、組織、器官。

科學家通常用各種生物因素誘導胚胎幹細胞轉變成特定的組織形態——這一過程稱為分化。這一過程開始時細胞形成名為胚體的球狀團塊，胚體是模仿胚胎發育早期的一種活性形態。

現有研究表明胚胎幹細胞生長的最佳條件不是平平的培養皿，而是模擬人體的3D環境。最近，科學家發展了一種胚胎幹細胞3D印表機。3D印表機沉積材料層，就像普通印表機噴墨一樣，只是它能在一層材料上堆疊另一層材料，搭建3D物體。

過去，胚胎幹細胞3D印表機只能製造平面排列或簡單的堆積，這被稱為細胞“石筍”。如今，研究者聲稱他們首次開發出能夠列印3D結構的方法，用以裝填胚胎幹細胞。

合作研究者Wei Sun目前是北京清華大學（Tsinghua University）和費城德雷塞爾大學（Drexel University）的機械工程教授，他告訴LiveScience：“我們可以在可控條件下用3D列印技術製造胚體，生產一模一樣的胚胎幹細胞模組。”

Sun補充道：“理論上這些模組可以像樂高積木一樣搭建組織甚至微器官。”

實驗中，研究者同時還用水凝膠列印了小鼠胚胎幹細胞，這種材料與軟性隱形眼鏡的材料屬同類。由於胚胎幹細胞比較脆弱，科學家必須就可能保護它們——例如，找到最適宜的溫度及增大列印噴嘴。

根據最新研究，90%的細胞能夠在列印過程中存活下來。研究者稱這些細胞會在水凝膠支架中增殖成胚體，還會分泌健康胚胎幹細胞才會分泌的蛋白。科學家還能將水凝膠溶解獲得胚體。

胚體的尺寸和單分散性會強烈影響將會變成的細胞類型。研究者稱他們的新技術與現有技術相比，能更好的控制胚體的尺寸和單分散性。

Sun在一份聲明中稱：“製備好的胚體很純淨，可以作為組織生長非常好的起點。能在可控條件下生產胚體非常令人興奮。”

北京清華大學（TsinghuaUniversity）的副教授，該研究的合作者Rui Yao稱：“我們的下一步工作是研究怎樣通過改變列印和結構參數來調整胚體的尺寸，以及怎麼通過改變胚體尺寸來製造不同種類的細胞。”

長遠來看，研究者想同時列印不同種類的胚體。Yao說：“這樣能夠促進臨近的不同細胞同時生長，為在實驗室生長微器官奠定基礎。”　　　　　　　　　　　　

據英國廣播公司11月24日報導，醫生用3D列印技術列印出患者大腦血管模型，成功為一名患者進行了腦部手術。

據報導，紐約市一女子出現視力問題和經常性頭痛後，經確診患了動脈瘤，該病是因為動脈壁疲軟而造成血管膨脹，極易導致血管破裂，若不及時治療，將會造成生命危險。

紐約市雅各斯研究所的首席醫療官阿德南 西迪基博士是本次手術的主治醫生，他表示，對這種疾病通常的治療方法是給患者顱內植入一個“金屬筐”，以增強動脈壁，而掃描顯示，該患者的血管已嚴重扭曲，且異常薄弱，手術很難施展。

為幫助醫生制定最佳治療方案，美國斯川塔斯專業3D列印公司通過掃描該患者的大腦，列印出了由高分子聚合物製成的3D大腦模型，該模型使外科醫生通過類比手術解剖過程，計畫真正手術的實施步驟。

西迪基博士說，當天手術達到最好的效果，患者恢復良好。

西迪基博士表示3D列印被越來越多的運用到手術中，幫助醫生制定手術計畫，3D的人體解剖模型可以使醫生更好地瞭解外科手術操作過程，許多醫院已經和3D列印公司合作，幫助實施外科手術。　　

根據新浪、網易綜合採編

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