3D打印人体器官可能吗-.docx

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1、3D打印人体器官可能吗? 美科研人员声称用3D打印技术能打印出人体肾脏，可用于移植手术。但在国内学者看来，3D打印技术虽发展多年，但打印人体器官目前不行能，但将来可能实现。 在BBC网站上的一段视频中，美国威克森林高校再生医学探讨所教授安东尼阿塔拉，为人们展示了一段科幻小说似的场景。在一台3D打印机的沙沙作响中，一块松软的人类组织被打印出来，安东尼随后还展示了他们当天“早些时候打印出来的人类肾脏”。 3D打印技术果真进展到了如此先进的地步？ 3D打印是什么？ 要说清3D打印机如何打印肾脏，还得先弄清晰3D打印如何实现。比起悬乎的肾脏打印，这项技术其实是一个靠谱的好玩独创。11014年，美国麻省

2、理工学院的几位科研人员独创了这项技术。 3D打印技术和传统的打印技术有着很大差异。传统打印机只能在纸张上用墨水打印。而3D打印则突破了这种条条框框。 中科院化学探讨所探讨员、新材料试验室主任宋延林告知记者，它的“墨水”可以是各种材料，比如金属、陶瓷、塑料、细胞、沙石甚至各种食物。通过高温或者激光的方法，“墨水”被抽成丝状。随后，这些半流体状态的材料根据计算机中的三维模型，喷嘴根据x、y、z三个坐标轴的定位点喷出，然后在指定的位置凝固成形。经过一层一层地积累后，模型就慢慢形成立体的结构。 简洁来说，3D打印就像是断层扫描的逆过程，断层扫描是把对象“切”成多数叠加的片，而3D打印则是一片片地打印，

3、然后渐渐累积成为一个立体物体。这就意味着，只要有3D模型，你甚至可以打印出一座等高的维纳斯雕塑放在家中。 弄清了3D打印机的工作原理，再来理解器官打印就简单得多。 据安东尼介绍，打印器官时，探讨人员首先从成年病人的骨髓和脂肪中提取出干细胞，通过采纳不同的成长因子，这些细胞能够被分化成不同类型的其他细胞；然后他们再将这些细胞转化成液滴，制成“生物墨水”。然后注射器一层一层地将“生物墨水”喷涂到凝胶支架上，这样一层层重复喷涂，直到器官的三维结构完成。这样，最终就能打印出一个完整的肾脏。 打印人体器官是科学幻想？ 但是在许多学者看来，打印器官，目前只能算是一个科学幻想。 “目前来说，用打印的方法获得

4、人类器官，还仅仅只是停留在科学幻想的阶段。”北京高校医学部解剖学与组织胚胎学系教授于恩华告知记者。 同时，中国科学院北京基因组探讨所甄二真教授也认为：“这个方向在将来是有可能的，但是假如说他现在就做出来了，肯定是有问题的。” 于恩华说，人体的干细胞的确有分化的实力，它就像一个发育不成熟的细胞，能够在肯定的养分和生成条件下，转化为肌肉细胞、神经细胞、肾细胞等人体各种细胞。但是不能说，因为干细胞有这种实力，通过打印就能获得一个有生命力的器官。 “就像人们已经驾驭了基因图谱，但是至今也无法合成生命一样。人类目前就连一个单细胞的生物，都没有胜利造出来过。”于恩华说，“驾驭了生命的构成结构，和创建一个有

5、活性的机体，之间的差别就像天与地的距离那么远。”人们对生命的相识还很有限，生命绝不是细胞、血管加神经就能简洁复制的，其中的许多联系要比人们想象的困难得多。 甄二真告知记者，人体组织是特别困难的，由细胞、纤维组织、结缔组织、脂肪等构成。利用自体干细胞，就能培育出完整的肾脏，这是不行能的。因为这中间还有困难的过程。人造肾脏属于生物工程学的领域，但是要达到生物工程学的高度，须要完备的生物科学做支撑。 “但是人类现在所驾驭的学问，连生物科学的许多基础问题都没有解决。”甄二真说，比如有人说用自体干细胞就能造出器官，但是干细胞要首先在体外进行诱导分化，然后再将分化的细胞精确安放在器官的固定位置。而干细胞的

6、体外诱导分化，以及精确排列分子的位置，就是目前学界还未攻克的难题。 此外，构成器官的像氨基酸、多糖甚至是看不见的组织间液等处于分子水平的物质该如何排列安放，也是目前无法解决的基础科学问题。而这些内容，还没有任何医学文献可以供应参考。 “即使这些问题都解决了，也只能说基础科学弄清晰了。要想制造出肾脏，还须要进行更长时间的探讨。”甄二真说，这就像弄清晰飞行原理和制造出能上天的宇宙飞船一样，它们之间的差距是巨大的。 而且甄二真和于恩华都认为，假如用打印就能得到人体器官，也将是一个对生命伦理的挑战。 但是不论如何，科学总是在争辩和冲突中不断前行。“生物打印”技术虽然还处于概念验证阶段，但是假如这个探讨

7、方向没有错，将来人们将利用它开发出众多应用。而现在所能预见的是，人们至少不用再翘首以盼漫长的器官捐献名单了。 Tips “吃喝玩乐”全可打印 3D打印器官虽然短暂难以实现，但是这项技术却是一个实实在在的“好玩意”。 美国康奈尔高校工程试验室早先与地处纽约市的法式烹饪学院联手，进行3D打印食品的探讨，而他们的成果之一，就是将扇贝和奶酪制成迷你太空飞船形态的酥饼。他们至今已尝试过用巧克力、奶酪、土豆泥、扇贝、火鸡、芹菜等各种食材来打印，并且时常挑战“手工肯定无法制作的结构”。 英国埃克塞特高校的探讨人员还推出了世界首台3D巧克力打印机。每层巧克力打印出来后，必需经过凝固过程，再起先下一层打印。为保

8、证巧克力的黏稠度和温度，探讨人员给打印机加装保温柔冷却系统，以便让打印过程顺当进行。 在航空业和汽车制造业，3D打印也能崭露头角。通过3D打印机，可以用激光烧结困难的塑料、金属和合金元件，而不再须要制作许多不同的元件去组装它。 而一位意大利独创家胜利研制出一种大型3D打印机，它能够打印出整个立体建筑体。3D打印机的底部有数一百零一个喷嘴，可喷洒出沙子和镁质黏合物薄层。每个薄层仅有约5至10毫米厚，通过一层层地将黏合物和沙子结合，最终将形成与岩石一样坚实的石质建筑物。科学家甚至认为，这种3D打印机将来可以用于在月球上建立房屋。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页