打印身体部位塑造一个新的你
2018-08-06埃丽卡·恩格尔豪普特
华夏地理 2018年3期
埃丽卡·恩格尔豪普特
假如你按下一个按钮,一台机器就能为你造出一个新的鼻子或肾脏,你觉得怎样?科学家们正在探索未来用特殊的3D打印机制造活体身体部位的可能性。
这种机器名为“生物打印机”,使用人体细胞当“墨水”。举例来说,标准的3D打印机是将塑料层层堆积起来,制成汽车零件或小饰品,而生物打印机则是将细胞层层堆积,形成三维的身体组织和器官。
制作耳朵时,生物打印机用一种叫做水凝胶的聚合物建起一个柔软的多孔框架,再将皮肤细胞和软骨细胞覆盖在框架上,这些细胞会慢慢生长并将耳朵形状的框架填满。最终,水凝胶会生物降解;大约六个月后,这只耳朵便会完全由人体细胞构成了。“我们使用的是病人自身的细胞,”维克森林大学再生医学研究所的主任安东尼·阿塔拉说。这样做,人体不会产生排异反应。
阿塔拉说,在着手设计一台能够制造身体部位的机器之前,科学家们先要弄清楚自己该如何制造这些部位。在他们的实验室里,科学家们已经做出了膀胱、血管和很多其他的组织器官,并已将其植入病人体内。
现在,他们正在将在实验室中取得的成果应用于3D生物打印機上,并希望很快就能够将打印的器官用于移植。其实微型肾脏和肺脏已经被用来检测药物了,其中也包括化疗药剂。
身体上有什么部位是3D打印无法制造的呢?阿塔拉说,起码人心脏的某些部分就不可能打印。那么大脑呢?“我活着的时候肯定做不到!”
要打印一只耳朵,生物打印机就要搭建起一个聚合物框架(如图所示),与此同时,用将会形成软骨的细胞将其覆盖起来。