解讀：生物3D打印器官還有多遠(yuǎn)？

　　與賽盧相比，另一種聽起來更為高端的生物3D打印技術(shù)是營造一個有利于自體細(xì)胞生長的環(huán)境，促進組織的自我修復(fù)、再生，這樣可以最大限度的降低排異風(fēng)險。

　　作為中國首個進入全球高端市場的再生型植入類醫(yī)療器械產(chǎn)品——睿膜，它被認(rèn)為是最接近自體、修復(fù)效果最理想的人工硬腦(脊)膜。盡管看上去就像一塊膠布，但它內(nèi)部其實有著千萬個與人體自身結(jié)構(gòu)相似的微孔。

　　據(jù)袁玉宇介紹，將它直接貼合在腦部手術(shù)患者的腦膜破損處，可迅速實現(xiàn)傷口縫合的效果。它以合成生物高分子材料構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為成纖維細(xì)胞的長入提供支架，隨后患者的自體細(xì)胞會主動進入支架的空隙里生長，一個月就可修補好腦組織。而且，完成使命后，這塊人工腦膜會自動降解為無害的水和二氧化碳。

　　目前，睿膜已在全球四十多個國家和地區(qū)應(yīng)用3萬多例臨床，效果良好，其中包括英國劍橋大學(xué)附屬醫(yī)院、西班牙王子醫(yī)院等多個國際頂尖醫(yī)療機構(gòu)，以及中國人民解放軍總醫(yī)院、北京協(xié)和醫(yī)院等國內(nèi)知名醫(yī)院。

　　人體腦膜(左)與睿膜的對比

　　打印器官應(yīng)用還需20年?

　　2015年8月《中國器官捐獻(xiàn)指南》首次發(fā)布，稱全國每年約有30萬患者因器官功能衰竭等待著器官移植，但每年器官移植手術(shù)僅為1萬余例。

　　如果器官可以打印出來，將完美解決供體短缺問題。那么，現(xiàn)在既然已經(jīng)可以打印人體組織，是否意味著用于臨床僅一步之遙?

　　袁玉宇說，“雖然在醫(yī)療領(lǐng)域，生物3D打印技術(shù)已經(jīng)有了許多應(yīng)用，但從人體細(xì)胞、組織到器官被‘打印’出來，還有相當(dāng)長的一段路要走，而且，光‘打印’出來是沒有用的，要真正應(yīng)用于臨床，要讓器官發(fā)揮它應(yīng)有的功能，則需要更長的時間。”“我認(rèn)為還需要20年。”他說。

　　現(xiàn)在來想象一下生物3D打印機打印器官的過程。首先，它需要原材料，也就是人體細(xì)胞。由于每個器官都是由許多不同的細(xì)胞組成的，那么就要先提取出干細(xì)胞，并通過生物化學(xué)手段，使它們分化成不同類型的其他細(xì)胞。隨后，對某個受體進行非常精確的測量，以保證打印出來的器官能與其匹配。接下來開動生物3D打印機，讓細(xì)胞去到該去的地方，并用特制的“膠水”讓它們粘在一起。再次，將打印成型的器官放入培養(yǎng)箱中，讓不同種類的細(xì)胞互動起來完成有機結(jié)合并發(fā)揮生理功能。最終，被移植入人體。

　　而為了實現(xiàn)上述的過程，至少要解決以下問題：用于打印的生物3D打印機如何制造?由于干細(xì)胞具有演變成腫瘤細(xì)胞的風(fēng)險，如何避免體外分化誘導(dǎo)技術(shù)的安全隱患?如何保證受體的數(shù)據(jù)收集精確到能夠設(shè)計出完全與之相匹配的器官結(jié)構(gòu)?作為細(xì)胞生長支架的特制“膠水”用什么材料合適?如何讓細(xì)胞在體外仍能一直保持活性?要設(shè)計出怎樣的環(huán)境才能完全模擬人體內(nèi)環(huán)境?又如何對打印出來的器官進行功能訓(xùn)練使其符合移植標(biāo)準(zhǔn)?如何使打印出來的器官與身體的其他組織相結(jié)合?

　　“我們必須看到，生物3D打印技術(shù)所涉及的學(xué)科領(lǐng)域特別多，材料、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、機械、制造都有，這需要不同領(lǐng)域的科學(xué)家、產(chǎn)業(yè)的企業(yè)家的合作?！痹裼钫f，“現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)可以打印體外器官，如心臟和腎臟，但這些體外器官并不能真正的使用。所以這事兒不能操之過急，還要做許多的研究”。