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用打印机造人

http://www.sina.com.cn  2009年03月23日11:12  新世纪周刊

  -猛犸

  骨骼、肌肉和皮肤都能用打印机打印出来,造人,可能只需要获得一张精确的三维图

  八百多年前,印度王子发现了一个秘密。他把锡制的小佛像放进蚌壳,几年后,就能得到佛像形状的珍珠。

  蚌会分泌珍珠质来覆盖侵入体内的异物,最终形成珍珠。不知道是不是从蚌身上得到灵感,研究人员也开始用这种方 法制造人体部件,用来替换受伤或磨损的部分。

  早在1997年,马萨诸塞州总医院的杰伊·瓦康提就成功地让老鼠背上长出一只人的耳朵。瓦康提用可以缓慢降解 的材料制做了一个布满小孔的支架,他的同事曹谊林将这个支架植入没有免疫力的小鼠皮肤下,并注入牛的成软骨细胞。发育 的软骨组织渗透进支架,支架降解掉,就得到了一只真正的耳朵。四年后,已经回国的曹谊林博士将这项技术应用到新领域: 他为一个失去1/6颅骨的孩子修补了颅骨,用这个孩子自身的成骨细胞成功地再造了骨头。

  3月初,瑞士伯尔尼英塞尔医院克里斯丁·温莱德博士领导的研究小组,让小鼠身上生长出尺寸精确的人拇指骨,而 他们使用的工具,不过是改进过的三维打印机。

  三维打印机和传统的喷墨打印机原理差不多,只是采用了不同的“墨”。它相当于把一个模型分成许多层“横截面” ,将原料液体或颗粒喷射到指定位置,一层一层地堆叠起来,最后得到精确模型。

  使用三维打印机来造骨,原料和工业原料也有所不同。温莱德在打印机原料盒中装入的是三钙磷酸盐和一种聚乳酸, 用这些人体基础元素构架出多孔的骨骼支架。然后他们从骨髓中提取出CD117细胞,将细胞注入支架的孔洞中,加上营养 ,CD117会发育成造骨细胞,最终降解掉原来的支架而形成新的骨骼。

  “理论上,我们可以制造任何骨骼。”温莱德博士说,“不过我们需要获得精确的三维图像才行。”布莱恩·德贝教 授也同意这一观点。德贝是英国曼彻斯特大学的研究人员,几年前就开始尝试使用喷墨打印机来制造人体组织了。他已经用喷 墨打印机打印出人类皮肤。墨盒里装满人体细胞,以打印机的打印精度精确地堆叠这些细胞,最终变成了活的人体组织。经测 试,这种从打印机喷嘴发射出来的细胞,成活率居然高达95%以上。

  此类技术也可以应用在其他类型的细胞上,例如肌肉,甚至是器官。研究者们对这种“安置”细胞的方式很感兴趣, 他们希望能够通过这样的技术为器官再造打开一条通路。其中有些先行者甚至已经开始在自己身上做起了实验:两年前,芬兰 的一位研究人员在自己的腹部皮肤下植入了一个男性下颌骨的支架,最终花了九个月的时间让它发育完成;东京大学医学部附 属医院也做过类似的尝试,生成了一块不完全的下颌骨,用来替换患者因事故而失去的原装骨头。这些实验看起来有点危险, 不过从理论上来说不会产生任何害处。打印所使用的材料是对生物无害并可降解,甚至还有一些就来源于被植入者自己。以目 前的医疗水平来看,它的危险性大约和打一个耳洞差不多。

  也许下一个世代的创世神话是这样开始的:上帝对自己的设计很满意,然后,他按下了“打印”键。


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