從人類(lèi)耳朵至功能性瓣膜，3D打印機早已用于醫學(xué)領(lǐng)域。目前，美國科學(xué)家正在使用3D打印機嘗試制造一個(gè)完整的人類(lèi)心臟。
他們的終極目標是使用患者細胞通過(guò)移植手術(shù)制造一個(gè)新的心臟組織，首先是3D打印制造一個(gè)心臟，之后移植到患者體內，預計手術(shù)室成功移植3D打印心臟仍需數年或者數十年時(shí)間。
這項技術(shù)并非遙不可及，目前，研究人員已使用3D打印機制造出夾板、心臟瓣膜，甚至是耳朵。研究負責人、細胞生物學(xué)家斯圖亞特-威廉姆斯(StuartWilliams)稱(chēng)，迄今為止，美國路易斯維爾大學(xué)成功打印制造出心臟瓣膜和帶有細胞的微型血管。
他們在老鼠和其它小型動(dòng)物身體上已成功測試這種微型血管，威廉姆斯認為，未來(lái)3-5年科學(xué)家能夠打印部分心臟，并組裝成一個(gè)完整的心臟組織。最終形成的心臟被稱(chēng)為“生物心臟”，混合了自然和人造元素。
威廉姆斯教授稱(chēng)，最大的挑戰是將人造器官整合近似成一個(gè)正常心臟。利用患者細胞制造的人造器官可解決一些患者使用捐獻器官或者人造器官產(chǎn)生的身體排斥性，并消除對抗排斥性藥物的需求。如果按照計劃進(jìn)行，威廉姆斯教授認為3D打印心臟將在未來(lái)10年之內投入臨床測試。
他指出，3D打印心臟可由患者體內脂肪提取的細胞進(jìn)行制造，但當前仍有大量困難，其中包括理解如何使該器官打印之后保持組織存活。研究小組成員美國維克森林大學(xué)安東尼-阿特拉(AnthonyAtala)博士使用3D打印機試著(zhù)制造一個(gè)人類(lèi)腎，他說(shuō)：“對于腎和心臟等復雜器官，最大的挑戰是如何對其提供充足氧氣，直至完全與患者身體整合在一起。”
這個(gè)3D打印機的工作方式與噴墨打印機相同，細胞在3D打印機中凈化，之后從切面部分打印，使用一種計算機模型逐層打印心臟組織。威廉姆斯使用的3D打印機采用凝膠和活細胞混合物逐步形成心臟結構，最終這些細胞能夠結合在一起，形成心臟組織。
威廉姆斯接受《連線(xiàn)》雜志記者采訪(fǎng)時(shí)稱(chēng)，3D打印機能夠復制部分心臟組織，未來(lái)它將在3個(gè)小時(shí)之內打印制造整個(gè)心臟。但是大量的血管和心臟瓣膜需要單獨打印和組裝?，F今3D打印技術(shù)已應用于醫學(xué)其它領(lǐng)域，例如：2013年，康奈爾大學(xué)醫師使用活細胞培育人類(lèi)耳朵。
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