3DBio公司打印的人耳真實(shí)照片（資料圖片）

實(shí)驗室培育出的3D生物打印人耳植入物（資料圖片）

人耳鼠（資料圖片）

□克莉斯汀

幾個(gè)月前，一例器官移植手術(shù)震撼醫學(xué)界——一位57歲的心臟病患者被換上了一顆豬心臟，并成功存活了近兩個(gè)月，雖然患者最終還是感染豬巨細胞病毒而因并發(fā)癥去世，這樣的器官移植術(shù)仍讓人腦洞大開(kāi)。

最近又有一例器官移植手術(shù)吸引眾人圍觀(guān)——6月2日，3DBio公司宣布，他們首次在人體實(shí)驗中，成功地為一位患有小耳癥的20歲出頭的姑娘移植了來(lái)自患者自身細胞培殖的3D打印的耳朵。

很多人可能都還記得那只在裸鼠身上培養成形的人耳朵，而這次3D打印的耳朵與那只耳朵似乎又不一樣。

人體細胞體外培育，3D打印體也能“再生”

3DBio公司本身是一家定制設計3D生物打印活體植入物的臨床階段再生醫學(xué)公司，他們正在開(kāi)發(fā)的相關(guān)技術(shù)包括有3D生物打印機、生物墨水、細胞培養系統等。

這次的人體實(shí)驗中，他們首次成功地從一位原本患有小耳癥的患者身上提取了半克細胞，并利用專(zhuān)利技術(shù)將其培育成數十億個(gè)體外細胞，用于生產(chǎn)一種基于膠原蛋白等組成的“生物墨水”，然后用特殊的3D打印機打印了一只與患者另外一只完好的耳朵一模一樣的“活的耳朵”，最終成功移植到患者身上。

實(shí)驗其實(shí)早在幾個(gè)月前就在進(jìn)行了。目前這只打印出來(lái)的耳朵中的軟骨組織已成功再生并與患者的身體自然愈合。研究人員也驚嘆：“它幾乎與另一只原生耳朵一模一樣。”

雖然這次成功移植的器官，還未真正涉及影響到生命存活的官能器官，但相關(guān)專(zhuān)家表示，這可能是“再生醫學(xué)新時(shí)代的號角”，至少它表明這種器官再生技術(shù)是可行的。

捐獻器官不夠用，“異種移植”來(lái)幫忙

我們所熟悉的器官移植手術(shù)大多是人類(lèi)捐獻者的器官移植到有需要的人身上，但這次的器官移植手術(shù)內容顯然大不相同，用來(lái)移植的器官竟是利用來(lái)自患者自身的細胞體外培育后“再生”的。

因為人類(lèi)捐獻者的器官數量太有限，遠不足以拯救那些有需要的患者，科學(xué)家們早就在考慮用什么來(lái)替代有限的捐獻品呢？根據世界衛生組織（WHO）的數據，人類(lèi)捐獻的器官每年僅能滿(mǎn)足全球不到10%的器官移植需求。以中美兩國為例，有數據顯示，中國目前登記在冊的需要器官移植人數大概為30萬(wàn)，但每年只有約1.6萬(wàn)個(gè)器官能夠被成功移植；而在美國器官移植率約為20:1，平均每天就有10人因為等不到合適的移植器官而死亡。

科學(xué)家們想到過(guò)“異種移植”，即用非人類(lèi)的動(dòng)物的活細胞、組織或器官移植或灌注到人體內。早前的移植豬心臟的病例就是其中的一次偉大嘗試。但跨越物種移植技術(shù)最大的生理障礙，就是人體免疫系統可能對外來(lái)的組織或者器官產(chǎn)生排斥反應。給人體移植豬心臟的實(shí)驗，雖然艱難地克服了這種人體免疫系統排斥反應帶來(lái)的大部分問(wèn)題，但最后又輸在了異體細胞DNA帶來(lái)的病毒感染問(wèn)題上。

人體自有一套非常復雜的組織結構，要找到合適的替代品并非易事。

更多器官缺損者或將受益

或許，還是用人體自身的細胞進(jìn)行器官再生實(shí)驗會(huì )更靠譜。

早在1997年，已有科學(xué)家利用組織工程技術(shù)，在一只裸鼠背上成功再生了人耳廓形態(tài)軟骨。這只“人耳鼠”的誕生雖然顯得荒誕怪異，卻給器官再生技術(shù)帶來(lái)了希望。到2010年，這項技術(shù)已發(fā)展到可以利用人類(lèi)的耳軟骨細胞在體外培養箱中再造人耳廓形態(tài)軟骨，將它植入一只“祼鼠”身體后，仍能與裸鼠的活細胞一起繼續生長(cháng)。

近年來(lái)，3D打印個(gè)性化假體技術(shù)為器官再生技術(shù)帶來(lái)了新的啟發(fā)。關(guān)節疾病患者是獲益者之一。目前該技術(shù)在髖、膝關(guān)節置換和髖、膝關(guān)節翻修甚至復雜的骨折內固定等方面均實(shí)現了臨床應用，在3D打印醫療領(lǐng)域大放光彩。但替換并不是“再生”，替換的新關(guān)節可能需要“活過(guò)來(lái)”才能更好地為患者解除痛苦——今年1月出版的《科學(xué)》專(zhuān)業(yè)期刊報道的一項關(guān)于人工關(guān)節軟骨再生的研究稱(chēng)，美國的生物工程師已發(fā)現利用一套納米材料制作的壓電支架，便能刺激動(dòng)物關(guān)節軟骨再生。這無(wú)疑將為關(guān)節重建錦上添花。

如今這只“3D打印的人耳”移植成功，更令研究人員信心倍增。顯然，他們已不僅僅是簡(jiǎn)單的造型軟骨重建，還做到了讓這只人耳“再生”并與人體“自然愈合”。他們甚至已經(jīng)開(kāi)始探討如何讓這只“再生”的人耳進(jìn)一步完成神經(jīng)系統、免疫系統等的重建或再生。然后下一步，實(shí)驗目標應該還會(huì )擴大到包括“再生”鼻子、“再生”脊柱甚至是乳腺癌手術(shù)后的乳房重建，為人類(lèi)帶來(lái)更多福音。

這項技術(shù)在真實(shí)世界中的應用，將帶來(lái)再生醫學(xué)領(lǐng)域的革命性變化。