你一定爱读的极简未来史 · 第二十二章
《你一定爱读的极简未来史》第二十二章:生物打印
生物打印是3D打印技术在活体组织领域的应用,其原理类似喷墨打印,用细胞代替墨水逐层堆叠。
生物打印是3D打印技术在活体组织领域的应用,其原理类似喷墨打印,用细胞代替墨水逐层堆叠。日本儿科医生中村教授最早进行尝试,2002年起用爱普生打印机实验,2008年成功打印出类似血管的管子。密苏里大学的福加斯教授改用含成千上万细胞的“生物墨水”球斑,配合胶原“生物纸”支架打印,其输出的细胞70小时后融入组织,90小时后心脏组织开始跳动。
福加斯的成果催生了生物打印公司Organovo,其推出的NovoGenMMX是首台商业生物打印机,2010年用它打印出首例人工血管。该技术先打印出细胞球和支架,再由细胞自行重组分化成不同层次。公司计划先用于毒理测试和简单组织,首个目标器官是肾脏。此外,米罗诺夫团队开发了能打印陶瓷、聚合物等更多材料的打印机;毛剑团队则在牙、骨修复中取得进展,打印的支架能让老鼠长出新牙和新关节。
未来方向是原位生物打印,即直接在患处喷涂细胞修复组织。维克森林大学的阿塔拉团队已在老鼠身上实现,愈合速度比自然愈合快一倍,有望用于烧伤治疗。研究者设想未来可用机器人手臂在体内修复损伤,甚至用于美容改造,如打印肌肉、更换面部等。作者认为生物打印多用患者自身细胞,属辅助自然修复的工具,将与基因疗法等共同成为常规医疗手段。