3D生物印表機(3Dbio-printer;3Dbiologyprinter)。
3D生物印表機[1]是指國外媒體2010年6月6日報導的、由美國Organovo公司研製的、“按需列印”患者所需的人體活器官的機器。
器官移植可以拯救很多人體器官功能衰竭或損壞的患者生命,但這項技術也存在器官來源不足、排異反應難以避免等弊端。不過,隨著未來“生物印表機”的問世,這些問題將迎刃而解。
目前,等待器官移植的患者在得到合適的器官以前,通常要等待幾個月甚至數年之久。由美國Organovo公司研製的3D生物印表機如今已經可以製造動脈,開發者稱由這種設備“列印”的動脈最早有望在5年內用於心臟搭橋手術。而心臟、牙齒和骨骼等更為複雜的器官則應該可以在10年內被“列印”出來。
3D生物印表機基於現有技術發明,這些技術當前被用以製造工業零部件的3D模型。生物印表機的不同之處在於,它不是利用一層層的塑膠,而是利用一層層的生物構造塊,去製造真正的活體組織。這一技術尚處於初級階段,不過第一台3D生物印表機的原型機已在2009年底製造出來,並用以測試。
3D生物印表機有兩個列印頭,一個放置最多達8萬個人體細胞,被稱為“生物墨”;另一個可列印“生物紙”。所謂生物紙其實是主要成分是水的凝膠,可用作細胞生長的支架。3D生物印表機使用來自患者自己身體的細胞,所以不會產生排異反應。據介紹,這種機器首先“列印”器官或動脈的3D模型,接著將一層細胞置於另一層細胞之上。列印完一圈“生物墨”細胞以後,接著列印一張“生物紙”凝膠。
不斷重複這一過程,直至列印完成新器官。隨後,自然生成的細胞開始重新組織、熔合,形成新的血管。每個血管大約需要一小時形成,而熔合在一起需要數天時間。Organovo公司執行長基思·墨菲在接受《工程師》雜誌採訪時指出,最終有一天,只需輕輕按下按鈕,就能讓3D生物印表機製造出我們所需要的器官。