人們接受生物3D打印器官有多快？

　　截至2015年年底，美國食品和藥物管理局(FDA)已批準銷(xiāo)售超過(guò)85種3D打印醫療設備，如假肢、手術(shù)工具和損傷骨頭的人工替代品。Spritam是一種用于治療癲癇的藥物，其已經(jīng)成為第一款獲得FDA批準的3D打印藥物。3D打印機的這些用途是創(chuàng )新的，但它們主要提供了另一種醫療技術(shù)的方法。生物3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，將成為改變現有醫療領(lǐng)域的新生力量。

　　類(lèi)似于常規打印機可以再現數字照片和文檔一樣，3D打印機可以構建計算機輔助設計(CAD)文件設計的任何東西。根據來(lái)自CAD文件的指令，當3D打印機將材料(通常是塑料、金屬，或在生物打印的情況下，活細胞)沉積到連續的二維層上時(shí)，3D打印機向上移動(dòng)，噴墨器將微量的材料落在3D打印物體的頂部上。這些機器通常采用稱(chēng)為噴墨印刷的技術(shù)。

　　為了使活細胞能夠經(jīng)受這個(gè)過(guò)程，工程師需要解決噴墨內部的高壓和高溫。 Thomas Boland、William Crisp Wilson和Tao Xu獲得了2006年的專(zhuān)利，他們成功地將3D打印機的多功能性擴展到生活結構。他們對噴墨打印的修改使得25%至85%的印刷細胞在孵化24小時(shí)后仍然存活。生物打印細胞現在可以存活數周，而且工程師正在繼續努力，以進(jìn)一步延長(cháng)細胞壽命。

　　成千上萬(wàn)的加拿大人需要器官捐贈者

　　該技術(shù)具有潛在的挽救生命的應用。據加拿大政府稱(chēng)，2014年有超過(guò)4，500名加拿大人等待與器官捐贈者匹配。同年，等待名單上的278名需要器官移植的加拿大人過(guò)世。如果生物打印機發(fā)展到可以制造可植入器官的程度，醫療保健系統可以消除器官捐贈者數目與依賴(lài)器官捐贈生存的人數之間的差距。生物技術(shù)公司Organovo的研究有助于改變這一情況，拯救更多的生命?？紤]到上述278名加拿大人中有三分之一死于缺乏可移植腎臟，Organovo的生物打印功能性人類(lèi)腎臟組織的能力為未來(lái)器官移植帶來(lái)了希望。

　　除了保證活的器官的可再生來(lái)源，生物打印的最先進(jìn)的用途將是與器官移植相關(guān)的額外的挑戰。接受人類(lèi)供體的器官需要患者無(wú)限期地抑制其免疫系統拒絕外來(lái)組織的動(dòng)力。因此，器官捐贈的受益者必須在其余生中削弱其對疾病的天然保護。在開(kāi)始生物打印過(guò)程之前，患者的醫生將在實(shí)驗室中提取健康細胞的樣品以進(jìn)行繁殖。然后，生物打印機將用患者的細胞構建替代組織，從而允許免疫系統將新組織識別為安全的。不同于等待接受來(lái)自兼容DNA的人的器官，使用生物打印的醫生可以準確地告訴他們的患者什么時(shí)候新的器官準備好手術(shù)。在這兩種方式中，生物打印將消除健康器官何時(shí)可用的不確定性以及患者的身體是否將接受供體的組織。

　　除了自動(dòng)化器官捐贈，生物打印可能最終提供替代治療。在威克森林再生醫學(xué)研究所，一個(gè)培訓醫學(xué)生的校園，研究人員正在開(kāi)發(fā)生物打印皮膚，目的是治療燒傷的受害者。嚴重燒傷通常需要使用受害者的一些健康皮膚來(lái)覆蓋受損區域。如燒傷恢復中心所解釋的，使用來(lái)自另一個(gè)人的皮膚僅足以在免疫系統做出侵略性反應的醫生去除捐贈皮膚之前的一至三周。因此，唯一的永久性治療需要醫生制造與第一次相同的第二次傷口，而維克森林研究所報告說(shuō)，其生物打印機可以制造足夠的替換皮膚，以覆蓋通常需要的十倍健康組織的燒傷。

　　尚未廣泛使用

　　不幸的是，將受益于器官打印的這些優(yōu)點(diǎn)的人們必須等待該技術(shù)成為可行且廣泛可用的選擇。復制人體器官的復雜結構是生物打印中最有雄心的目標之一，特別是將生物打印的組織植入人體時(shí)。當生物打印機發(fā)展時(shí)，他們的產(chǎn)品仍然在醫學(xué)科學(xué)中得到立即應用。Organovo的腎臟和肝臟組織可以使研究人員測試其在生物打印組織上的藥物。這些測試的結果可以幫助研究人員確定哪些藥物最有可能在臨床試驗中成功，從而加速釋放新藥物的過(guò)程。

　　在醫學(xué)之外，這種避免對人類(lèi)進(jìn)行產(chǎn)品測試的嚴格規定的機會(huì )吸引了其他公司的投資。2015年，Organovo宣布與歐萊雅合作，致力于他們的生物打印人類(lèi)皮膚的研究?；瘖y品公司打算在生物打印的組織上測試其產(chǎn)品。

　　在像Organovo這樣的公司獲得這種類(lèi)型申請的批準之前，政府將需要為生物打印產(chǎn)品的質(zhì)量和可獲得性制定明確的監管標準。生物打印技術(shù)的迅速發(fā)展迫使立法者考慮社會(huì )如何使用和控制大規模生產(chǎn)人體纖維的力量。