現(xiàn)今在美國(guó)超過(guò)12萬(wàn)等待人體器官移植的人當(dāng)中，腎臟移植的需求量最高。研究人員希望新一代的3D打印技術(shù)能夠使用活的人體細(xì)胞逐層“打印”諸如肝臟、心臟與腎臟之類(lèi)的移植用器官。

據(jù)美國(guó)北卡羅來(lái)納州溫斯頓塞勒姆市“威克森林再生醫(yī)學(xué)研究所”主任-托尼·阿達(dá)拉介紹，打印這些器官的復(fù)雜程度難以想象，肝臟、心臟與腎臟在每一厘米的厚度內(nèi)含有的細(xì)胞數(shù)量遠(yuǎn)超其他任何器官，另外這些臟器的細(xì)胞也都具有非常復(fù)雜的功能。

在阿達(dá)拉的幫助下，人們開(kāi)拓出了使用活細(xì)胞構(gòu)筑與器官形狀相符的人造支架的技術(shù)?；谶@種技術(shù)，阿達(dá)拉及其研究小組在1999年為7名年輕的志愿者植入了用人體組織編程制造的膀胱?，F(xiàn)在，他將目光聚焦在制造更復(fù)雜器官的挑戰(zhàn)上，阿達(dá)拉希望利用3D打印技術(shù)制造像腎臟這樣復(fù)雜的器官，這也正是他在在2011年的TED演講上演示3D打印的腎臟模型的動(dòng)機(jī)。

不過(guò)對(duì)于3D生物打印這種超前想法媒體所做的宣傳常常是不準(zhǔn)確的，在阿達(dá)拉2011年進(jìn)行演講之后有許多頭條報(bào)道的是他“打印出了一個(gè)活的腎臟”。而今年，許多媒體也對(duì)中國(guó)杭州電子科技大學(xué)的研究小組用3D打印技術(shù)制造了活細(xì)胞搭建的微縮尺寸腎臟模型的消息進(jìn)行了夸大的報(bào)道。

美國(guó)肯塔基州路易斯維爾市心血管創(chuàng)新研究所科學(xué)行政總監(jiān)-斯圖亞特·威廉姆斯表示，杭州科技大學(xué)的小組確實(shí)依照腎臟形狀打印出了活體細(xì)胞模型，但并不是逐個(gè)細(xì)胞打印的。

據(jù)威廉姆斯解釋?zhuān)壳凹词故亲顑?yōu)秀的3D打印機(jī)也無(wú)法在足夠小的尺度上打印人體組織，這便無(wú)法實(shí)現(xiàn)真實(shí)人體器官的各種生命功能。類(lèi)似的問(wèn)題也使得3D打印機(jī)目前還無(wú)法構(gòu)造全尺寸器官運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的微小血管組織。

腎臟的打印是3D打印技術(shù)的一個(gè)特殊門(mén)檻，由于腎臟精細(xì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它可以過(guò)濾人體血液中無(wú)用的化學(xué)物質(zhì)并形成尿液。生物打印技術(shù)的研究者們希望能夠使用人體內(nèi)提取的干細(xì)胞自的我構(gòu)造能力，來(lái)補(bǔ)充3D打印器官的細(xì)節(jié)精細(xì)程度，從而“編織”出完整尺寸的人體器官。

據(jù)美國(guó)圣地亞哥Organovo公司的CEO基思·墨菲介紹，單獨(dú)使用3D打印技術(shù)來(lái)制造全尺寸的腎臟十分的困難，必須借助對(duì)生物活性的培養(yǎng)讓制造出來(lái)的器官自我發(fā)展出完整的結(jié)構(gòu)。

研究人員表示，3D打印的腎臟或是其他可以移植的人體器官在接下去的10到15年內(nèi)都沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)，但研究人員計(jì)劃用簡(jiǎn)化版、微縮型3D打印的豚鼠器官來(lái)進(jìn)行藥物測(cè)試，希望幫助科學(xué)家在不違反人倫道德的情況下更有效的了解這些藥物在人體身上的適應(yīng)性。