3D打印機打印出人體器官,正在被中國人一步步變成現(xiàn)實,杭州電子科技大學徐銘恩團隊已經(jīng)打印出首個活性人體腎臟,徐銘恩團隊所用的打印機系自主研發(fā)的生物材料3D打印機,看上去只有縫紉機大小,重50公斤。但它“干活”非常迅速,打印一個比例稍小的耳朵或鼻子只需半小時至1小時,打印一張手心大小的人類臉部面具只需4小時,耗費的水凝膠材料也不過50毫升。
來自浙江大學、解放軍第一一七醫(yī)院的多名教授鑒定認為,這臺生物材料3D打印機具有打印生物材料種類多、對細胞損傷率低、打印精度較高、操作方便等特點,在生物材料兼容性、細胞打印特性等參數(shù)上處于同類產(chǎn)品的國際領先水平。
該打印機的打印原理是,通過掃描以計算機三維設計模型為基礎的成像“圖紙”,利用軟件分層離散和數(shù)控成形的方法,用活細胞與水凝膠來搭建器官,再進行細胞培養(yǎng),誘導形成具有功能的組織和器官。最后,完成任務的水凝膠會降解。“以打印活性腎臟模型為例,看上去像擠奶油一樣,水凝膠從噴頭噴出后,會一層層疊加出器官組織的形狀”。
打印可移植的器官或要再等15年
通過這臺打印機,徐銘恩團隊以水凝膠和人體活細胞作為材料,已經(jīng)成功打印出較小比例的人類耳朵軟骨組織、肝臟單元、腎臟單元、血管……甚至人臉。
昨日,徐銘恩在接受記者采訪時介紹說:“肝臟單元具備和人體肝臟同樣的功能,細胞存活率達90%,最長存活時間為4個月。”
該團隊目前正致力延長肝臟單元的壽命。徐銘恩說:“只要能讓人工肝臟存活幾天,就能給自身肝受損的患者提供一個肝臟修復的時間。這種方法特別適用于搶救危重患者,包括前段時間因禽流感肝受損的患者。”
據(jù)國家衛(wèi)計委統(tǒng)計,我國每年約有30萬名器官移植等待者,但僅有1萬人能獲得合適的器官供體。
徐銘恩認為,最終實現(xiàn)3D打印活體肝、腎等器官的移植,還需要15至20年。“主要是打印精度還不夠,生物3D打印出的細胞比正常細胞要粗糙5倍。而且,可供3D打印的細胞種類仍不多”。
昨日,同濟醫(yī)院器官移植研究所所長陳知水教授認為,目前生物3D打印出的是肝臟單元、腎臟單元,這只是肝臟、腎臟結構的一部分。“隨著技術進步,十幾年后,打印出真正的人體器官還是有希望的”。