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牙齿缺失了,可以用自己的细胞打印一个种进去;肾脏疲劳要“罢工”,打印一个新的换掉;嫌鼻子不够高,打印一个高点的换进去……依靠生物3D打印技术,这些可能都会实现。未来,或许没有什么不可以被打印。
近日,宁波市科协邀请中国3D打印技术联盟副理事长徐铭恩教授来甬做了一场关于生物3D打印技术的脱口秀。台下众人听得津津有味,提问环节,更是上演了抢话筒大战。大家发现,这项技术并不是想象中那么高深莫测,而是非常有意思。
把细胞喷射出来形成复杂结构
“3D打印大家可能已经比较熟悉,它以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体。”徐铭恩说。
“那生物3D打印技术是先打印一个器官出来,再用细胞慢慢培养、生产吗?”有听众好奇。
“因为是做一个用于生物和医学领域的产品,那么就要用生物相容性的材料,甚至是活的细胞,用它们来制作人体、生物需要应用的东西,这就是生物3D打印。目前我们能够把材料和细胞同步打印出来,直接把细胞从喷头里喷射出来,并且保证细胞的活性,直接形成复杂的结构。”
“
啊!”台下传来一阵惊叹声。
打印的肝脏已具备部分功能
徐铭恩说,新陈代谢是万物生生不息的内在源泉,所以,任何生命体的存在都有一定的期限,组织器官也不例外,它是有使用寿命的,不同的组织器官的使用寿命还不一样。
“我们在20岁之前或者二十三四岁之前,很少会咳出痰来。但是到二十五六岁之后,就会慢慢咳出一些痰。这说明,肺功能在二十三四岁的时候差不多达到顶峰,之后就慢慢在走下坡路了。”
“器官坏了怎么办?很多人想到了器官移植。而器官移植到人体内后还会有排异的问题,需要终生服用药物。”徐铭恩说,因此,他们就想用3D打印技术来制造器官。
“比如说肝脏,肝脏的结构是很多小的单元组成的,这种单元大概是2毫米高、1毫米宽,无数的这种肝脏单元构成了整个肝脏的核心功能结构。我们所要做的工作第一步是研究肝脏的结构,在计算机中重建出来。搞清楚这些结构和功能的关系,最后用3D打印技术打印出来。目前,肝脏的解毒功能、分泌功能、代谢调控功能,在我们打印的结构中都能够比较好的再现。当然,肝脏分泌胆汁的功能,还有一些工作要做,目前还没有做到。”
直接“打印”器官可能还需15年
未来,没有什么不可以被打印。当然,如果想“打印”人的肾脏、肝脏,徐铭恩认为可能还需要至少15年。不过,这并不代表生物3D打印技术就没有了使用价值。
他给大家举了个例子,比如人类无法在体外建立非常好的模型,它能够跟体内的复杂环境非常接近,同时跟人类之间又没有种间差。而用3D打印技术可以在体外重建这样的系统,这个系统能够非常好的再现人类体内的能量代谢的调控结构,并且用于药物筛选的时候准确度非常高。
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