到目前為止，已經(jīng)出現(xiàn)了很多關(guān)于3D生物打印組織器官的研究，基本都是圍繞著如何才能在一個(gè)生物體外的非生物基質(zhì)中放置足夠多的細(xì)胞，從而將其培養(yǎng)到一定階段后，能夠植入任何所需的地方。但是有一家公司卻很特別，它認(rèn)為若是能將細(xì)胞在人體內(nèi)打印，從而利用人體與生俱來(lái)的培育、促進(jìn)細(xì)胞繁殖的能力的話，則是一種更好的選擇。這種方法也被其稱為“體內(nèi)打印”。Computerworld 的 Lucas Mearian報(bào)道相關(guān)情況，筆者將其編譯如下。 賽諾菲巴斯德(Sanofi Pasteur)子公司VaxDesign Campus的副總裁威廉-沃倫(William Warren)向上周來(lái)到快速3D印制技術(shù)大會(huì)的參與者們解釋說(shuō)，體內(nèi)生物打印同時(shí)也是對(duì)人體侵害性最小的一種技術(shù)。

圖為賽諾菲巴斯德的生物打印噴嘴正在氣球上擠壓出測(cè)試材料

賽諾菲巴斯德，作為 “賽諾菲”制藥公司下屬的疫苗事業(yè)部，也是全球最大的專業(yè)致力于人用疫苗研發(fā)的企業(yè)。近不久，它研發(fā)出了一種可以擠壓出不同厚度組織的生物打印方法，從而能夠培養(yǎng)活細(xì)胞形成組織。

有了這項(xiàng)技術(shù)，賽諾菲巴斯德就可以通過(guò)膠原(一種能將組織和作為人體止血?jiǎng)┑睦w維蛋白原聯(lián)系起來(lái)的蛋白質(zhì))，打印任何所需要的物質(zhì)了。

沃倫相信，在實(shí)現(xiàn)所謂的體內(nèi)打印之前，3D生物打印一定會(huì)首先取得一系列的簡(jiǎn)單成果。比如在聽(tīng)力上，可以復(fù)制聽(tīng)覺(jué)組織;對(duì)視力，可復(fù)制皮膚組織;在內(nèi)骨骼，也可復(fù)制脊椎。同時(shí)，沃倫也相信在5~7年內(nèi)，一定能實(shí)現(xiàn)體外生物打印器官的科技。

沃倫說(shuō)：“我覺(jué)得我們首先肯定是在體外，試管內(nèi)做的，而且現(xiàn)在也做得非常成功。但是從長(zhǎng)期來(lái)看，一定還會(huì)在體內(nèi)做這個(gè)事兒。”

目前，生物打印技術(shù)主要用來(lái)做藥物檢測(cè)，通過(guò)個(gè)體化用藥來(lái)培養(yǎng)患者的組織，再用來(lái)檢測(cè)該藥物的有效性或毒性。

還有一些機(jī)構(gòu)也在做這方面的研究，比如多倫多大學(xué)成功打印了皮膚，加州的一家公司Organovo也成功打印了肝組織，用作藥物檢測(cè)。

圖為賽諾菲巴斯德公司的生物打印筆筆尖

賽諾菲巴斯德的生物打印技術(shù)，看起來(lái)就像是一支配備有“墨水”的自動(dòng)筆，相當(dāng)溫柔地在器官上“寫(xiě)下”各種不同的組織，而不會(huì)損害現(xiàn)有組織。公司的研究員們甚至還能在水上打印，而且做到絕不破壞水面!

“我們雖然還沒(méi)弄清楚怎樣可以在水面上走，但我們確實(shí)知道怎樣在水面上打印!”沃倫打趣到。

到目前為止，賽諾菲巴斯德已經(jīng)可以在死去動(dòng)物的器官上打印各種組織了，厚度可達(dá)約一毫米。

然而，要想創(chuàng)造出功能性器官組織，還得克服許多巨大的障礙。其中最困難的一點(diǎn)在于，如何才能制作出可以給組織提供足夠的氧和營(yíng)養(yǎng)物的血管結(jié)構(gòu)。沃倫指出，脈管系統(tǒng)的確是極其復(fù)雜的。

沃倫說(shuō)，在充足的血管和細(xì)胞支架的支持下，再通過(guò)體內(nèi)生物打印組織的方法成功替換器官，至少還需15年。同時(shí)他還說(shuō)，目前賽諾菲巴斯德已經(jīng)成功做出了一個(gè)血管系統(tǒng)模型。

該公司還利用人工培養(yǎng)基繁殖了一個(gè)淋巴結(jié)。事實(shí)上，在人體免疫系統(tǒng)中，淋巴結(jié)是一個(gè)重要的組成部分，因?yàn)樗軌蜻^(guò)濾許多雜質(zhì)顆粒，甚至是癌細(xì)胞。

能夠人工繁殖淋巴結(jié)，意味著賽諾菲巴斯德已經(jīng)掌握了淋巴系統(tǒng)的脈絡(luò)。“現(xiàn)在，就差應(yīng)用到活細(xì)胞上了”，沃倫說(shuō)。

至于未來(lái)的生物打印體系，應(yīng)該著眼于如何將這許許多多的步驟合而為一，就像一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是如何包含了眾多的科技一樣。

“我認(rèn)為，在20多年后，我們就能看到現(xiàn)在所有的這些工具，所有的這些儀器以及微創(chuàng)手術(shù)，都會(huì)變?yōu)橐粋€(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的生物打印工具，”沃倫說(shuō)。“這確實(shí)就是將這許許多多的東西融合為一。”