目前,Marcy Zenobi-Wong教授和她的團(tuán)隊(duì)利用該校健康科學(xué)與技術(shù)系的軟骨組織工程和再生組織實(shí)驗(yàn)室的3D生物打印技術(shù),并通過(guò)生物聚合物和軟骨細(xì)胞打造了一只耳朵和鼻子。
該打印機(jī)(如上圖)擁有一個(gè)支持8根注射器的轉(zhuǎn)輪,每根注射器都會(huì)裝有相應(yīng)的生物材料。工作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)控制打印機(jī),并根據(jù)系統(tǒng)操作在機(jī)床上一層層打印出一個(gè)軟骨鼻子,這大概需要16分鐘。
而打印的材料首先在病人身上,比如膝蓋或者手指獲取活體組織細(xì)胞,然后經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)繁殖,這個(gè)過(guò)程中會(huì)添加一些生物高聚物,最后把這些材料放置到打印機(jī)的注射器中進(jìn)行假體打印。實(shí)際上,在人體中移植這些假體后,人類的細(xì)胞組織會(huì)“吞噬”它,只會(huì)呈現(xiàn)出正常的輪廓。在幾個(gè)月之后,無(wú)法區(qū)別植入與正常。需要提醒的是,在3D打印的假肢與身體吻合的地方會(huì)留下一些疤痕,因?yàn)樾枰隹p合。
3D生物打印的好處不言而喻,比如在移植之后不會(huì)有免疫排斥現(xiàn)象,畢竟都是來(lái)自本體的血肉。而且這個(gè)假體不像現(xiàn)在的金屬植入,它會(huì)與本體融合在一起。這種移植手術(shù)對(duì)有缺陷的兒童來(lái)說(shuō)特別有利。
Zenobi-Wong教授和她的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,細(xì)胞組織需要“對(duì)稱”,想要打印某一器官,則應(yīng)該從具有相同的功能的自體組織中提取打印材料。比如,你需要打印耳朵,應(yīng)該通過(guò)軟骨組織或者另外一直耳朵中提取原料。
接下來(lái),該研究團(tuán)隊(duì)要進(jìn)行活體實(shí)驗(yàn),即觀察植入3D打印假肢后的山羊或者綿羊,檢驗(yàn)該假體是否能存活在母體上。預(yù)計(jì)最后的研究結(jié)果將會(huì)在今年出現(xiàn)。如果這次實(shí)驗(yàn)成功,那意味著人們的醫(yī)療技術(shù)有很大的進(jìn)步。Zenobi-Wong教授表示,生物打印已經(jīng)準(zhǔn)備好投身更高級(jí)的應(yīng)用,比如打印內(nèi)臟器官。她說(shuō):
“雖然現(xiàn)在有大量關(guān)于生物打印的報(bào)道宣傳,但是就我們的研究來(lái)看,實(shí)現(xiàn)大家的愿望,我們還有很長(zhǎng)的路要走。我們的專長(zhǎng)領(lǐng)域是軟骨組織,雖然是生物打印最簡(jiǎn)單的事情,但是我們深知當(dāng)中的不易。”