国外通过3D打印技术再造人体器官.docx

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国外通过3D打印技术再造人体器官

国外通过“3D打印”技术再造人体器官

把人耳用3D打印机制造出来，这一不可思议的应用已经在美国得到了实践。

美国当地时间2月20日，康奈尔大学研究人员在《公共科学图书馆综合卷》上发表报告称，他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植。

3D打印机的原理跟喷墨打印机类似，材料从喷嘴喷出，层层叠覆，最终形成一个三维物体。

3D打印无需用纸，而其颜料则是ABSPLA或聚碳酸酯、金属粉、黏土，甚至活细胞等这样的热塑性原料。

这比把一块材料切掉多余部分来得高效多了。

而且不像注塑成型方式，它不需要设置一条装配

线，是一种个性化的生产模式，借助的是计算机辅助设计、激光扫描、材料熔融等技术。

类似的人体再造例子还有。

今年2月，英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作，开发出一种真空阀门式3D打印技术，首次将3D打印拓展到人类胚胎干细胞范围。

这一突破使得利用人类胚胎干细胞来打造移植用人体组织和器官成为可能，

打印结构还能用于药物测试，加速改良测试过程。

相关论文发表在今年2月5日出版的《生物制造》杂志上。

如果生物打印机能够使用病人自身的干细胞，那么器官移植后的排异反应将会减少。

《经济学人》分析，3D打印技术的出现，或许将引领第三次工业革命。

如果说20世纪初，诞生于美国、以装配线为标志的第二次工业革命，制造业进入大规模生产的时代。

那么3D打印的出现，将让制造业重回小规模、个性化时代，此时，制造业的核心将是创造能力，而非规模优势。

3D打印技术因此也引来了多国政府的关注。

2012年，美国政府正式宣布建立国家增材制造创新机构，推动3D打印技术向国家主流制造技术发展。

据《科学时报》今年2月报道，继去年12月工信部副部长苏波表态将推动3D打印产业化之后，近日科技部有关人士也向媒体透露，目前3D打印相关战略规划正在研究制定中，有望于全国两会后公布。

器官如何打印

3D打印是将设计转为实物的手段。

因此，3D打印技术首先是获得设计图。

以打印耳朵为例，美国康奈尔大学研究人员首先利用快速旋转的3D相机拍摄数名儿童现有耳朵的三维信息，然后将其输入计算机，3D打印机会据此打印出耳朵模子。

研究人员在模子中注入特殊的胶原蛋白凝胶，这种凝胶含有能生成软骨的牛耳细胞。

此后数周内，软骨逐渐增多并取代凝胶。

3个月后，模子内出现一个具有柔韧性的人造外耳，其功能和外表均与正常人耳相似。

这一技术有其应用市场。

先天性的小耳畸形在中国的发病率为5.18:

10000左右。

常规的治疗手段让患者痛苦，而且塑形困难。

3D打印人造耳朵不仅能够克服上述缺陷，还能够个性化定制，帮助失去部分或全部外耳的人士。

打造人造耳朵只是牛刀小试。

英国科学家在进行的项目有着更大的野心：

将人类胚胎干细胞用于3D打印，这将使移植用人造组织和器官成为可能。

人类胚胎干细胞来自胚胎早期阶段产生的干细胞系，没有明确的发育方向，可以分化为人体内任何类型的细胞。

参与上述项目的罗斯林·塞拉博干细胞技术公司商业开发经理詹森·金称，通常，实验室培养细胞是在二维平面生长，只有少数细胞能用三维打印方式。

人类干细胞太敏感，难以用这种方式来控制。

这是世界上首次将人类胚胎干细胞3D打印出来并进行培养。