一台三维打印机

 

　　三维打印革命的下一步将迈向身体器官，包括软骨、骨头甚至皮肤。
 
　　三维打印技术用到的设备与计算机打印机并无不同，通过将材料先逐行铺开后逐层垂直铺展的方式来打印实体。
 
　　虽然三维打印的成型材料通常是聚合物和塑料，但最近原材料的取用范围已经大幅扩大了。
 
　　打印机甚至被用来制作食物和进行被称作“车库生物技术”的自助生物实验。并且就在最近，还被用来修复罗丹的雕塑“思想者”――它在一次拙劣的抢劫案中遭到破坏。
 
　　但是在华盛顿举行的美国科学促进协会（AAAS）年度大会上，最时髦的词则是“生物打印”：用同一科技巧妙地造出新的身体器官。
 

打印预演

　　美国北卡罗来纳州威克弗里斯特大学再生研究所教授詹姆斯·刘向大会表示，他的团队已经实现了在烧伤病人身上直接打印皮肤的目标。
 
　　“要我说的话，20年后，这项技术绝对将成为主流。”康奈尔大学的霍德·利普森说，“激发我们开始并发展这一项目的原因是伊拉克和阿富汗的战争。”
 
　　“在战争中，30%以上的伤亡事故与皮肤有关，我们认为利用生物打印技术可以解决一部分在烧伤处理上面对的难题。”
 
　　刘教授的团队正在研发一种便携生物打印系统，可以直接带去救治烧伤患者。
 
　　“这项设备独一无二的地方在于它内置一个扫描装置，能够分析受伤部位的面积和深度，因为每一个伤口都是不同的。”他说道。
 
　　他又补充说：“扫描信息被转化为三维数字图像；根据这个来决定需要放置多少层的细胞才能使受伤组织恢复到原先的正常结构。”
 
　　康奈尔大学计算合成实验室的主任霍德·利普森在会议上带来了一台三维打印机，直接展示了他声名在外的实验项目“Fab Home”是如何发展至生物打印的――他们打印出了一只耳朵。
 

今天的耳朵

人耳的模型

 

　　打印机利用计算机文件，通过扫描人耳获得相关的三维坐标信息开始它的工作。
 
　　为了展示，利普森的团队使用硅胶，而不是通常使用的人耳细胞，打印出了该耳朵的模型。
 
　　这项技术已经用于打印修复受损的动物骨骼。
 
　　利普森的团队还发表了使用生物打印机修复受损动物骨骼的一系列结果。
 
　　但是这项技术还在初期阶段，想要使将来数字化修复受伤部位或者打印新的器官成为可能，这个团队还有很多技术难关需要克服。
 
　　“有一些组织更容易处理。”利普森教授说。
 
　　“我和我的同事们从软骨开始；因为软骨没有固定形状，它的内部结构相对简单，而且血管很少――这是生物打印机走向应用的开端。”
 
　　“在动物身上进行的实验表明，用生物打印机打印软骨‘非常成功’，这也是生物打印机投入应用的第一次亮相。由此，我们将涉足更复杂的组织，去打印骨骼，或者可能是肝脏。
 
　　另一个问题是生物打印出的组织无法与原本的身体器官很好地连结。
 
　　“运用计算机打印的好处之一是你制造出的组织结构比手工制作的东西要精确得多。”刘教授说。
 
　　“但是我们如何去制造并连结这些在体外生产的组织？无论你往身体里放什么，它们都必须与身体的血管、血供和氧气相连。这是我们面对较大型的组织时必须克服的挑战之一。
 
　　不管面前的挑战是什么，利普森教授告诉BBC新闻记者，他相信生物打印将克服所有障碍，成为一项标准技术。
 
　　“要我说的话，20年后，这项技术绝对将成为主流。”他说。

资料来源 BBC News

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