2021年02月04日
第13版:13

可打印肺、心脏、肾脏甚至人体皮肤

全球首台 人体器官打印机诞生

打印机

近日,美国一家软件公司成功研发出世界上首台3D人体打印机——生物组装机器人,这台打印机拥有人体器官的打印功能。这台打印机在打印人体器官之前,首选会使用专门的软件对人体器官进行可视化的设计。通过核磁共振或者CT扫描来建立3D模型,对器官的3D模型进行修改。

避免排斥反应

从患者自身提取“生物墨水”

修改后内置的设备会提取组织结构的3D坐标,然后这些数据交给工作站进行打印。接收到数据的生物组装机器人,通过触屏以及激光传感器来控制六轴机械臂和喷嘴,精确构造出与3D模型数据一致的器官组织。

为了让打印的器官达到组织器官的品质,打印中使用了“生物墨水”作为原材料。并且“生物墨水”提取自患者本身,这样也有利于避免产生排斥反应。

目前生物组装机器人能够使用该技术打印肺、心脏、肾脏、胰腺、骨骼甚至人体皮肤等器官。研究人员表示,这台生物组装机器人利用海藻酸盐作为打印材料,这是一种从海藻中提取的物质,其成本较低,而且与人类器官组织的材料特性相似。

操作仍很复杂

科学家还有很多工作要做

那么,人类什么时候才能获得可操作的3D生物打印心脏呢?“答案是10年以上。”美国卡内基梅隆大学的生物医学工程师亚当·范伯格说,“在实现这一目标之前,我们还有很多事情要做。毕竟心脏是一个非常复杂、充满血管的器官,他们需要将动脉的工作扩展至整个心脏。”如果想要让人工心脏真正像人体器官一样工作,还需要实验室细胞生产技术的进步。

在未来,医院或许将以更低廉的价格提供这种技术,因为一颗海藻酸盐心脏的材料成本可能只需10美元。范伯格和他的同事们还希望能用不同的材料进行实验,比如用胶原蛋白打印的心脏可能会更加逼真,因为胶原蛋白本身就是构成结缔组织的蛋白质,是人体结构的组成部分。

据《科技日报》

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