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3D打印技术首次造出类脑组织,做完整大脑将有戏?

导读: 美国《趣味科学》网站日前报道称,英国科学家近日使用新的3D打印技术,首次打印出像人脑一样柔软的类脑组织,朝最终3D打印出功能齐备的完整大脑迈出重要一步。

  美国《趣味科学》网站日前报道称,英国科学家近日使用新的3D打印技术,首次打印出像人脑一样柔软的类脑组织,朝最终3D打印出功能齐备的完整大脑迈出重要一步。

  以往,只有相对硬一些的材料可被3D打印出来,而大脑、肺等软组织,一般很难通过3D打印技术获得。这是因为3D打印过程涉及逐层建造物体,下层要能支撑不断增长的结构的重量,打印非常柔软的材料,容易出现底层材料崩塌问题。

  此次,研究人员使用一种新型复合水凝胶(包含水溶性合成聚乙烯醇以及植物凝胶两种成分),打印出三维支架,然后用胶原蛋白包裹打印出结构,并用人类细胞进行填充,得到了类脑软组织。

  新研究主要作者、伦敦帝国理工学院机械工程系研究人员谭正初(音)说:“3D打印技术有望使医生利用病人自己的细胞,为其制造出定制器官,从而大幅缓解移植器官严重短缺的问题。但以前3D打印出来的生物结构,大多是骨骼或像肝脏、肾脏这样的较硬器官,大脑等软组织很难3D打印。”

  为解决打印软组织难这一问题,研究人员在打印过程中进行了降温处理。谭正初说:“我们使用的是低温打印过程,这意味着,下层被冻住了,这使其非常稳固,新层结构可以打印在上面,不会出现底层崩塌的现象。打印完成后,我们可以让得到的物体慢慢解冻,并保持形状。”

  据悉,该技术目前还存在不少局限性,比如,他们仅能制造出类脑组织的小样本,而非整个大脑。此外,他们计划进一步提高目前使用的低温技术。

  研究人员认为,要使用3D打印技术获得功能齐备的复杂人类器官(大脑或肺等),可能还要等数十年时间,但该技术获得的组织可帮助科学家研究大脑或肺在不同环境下(如脑外伤等)的行为。

  科技日报总编辑圈点

  大脑可不好仿造。它具有极其复杂的宏观和微观结构,大脑皮质覆盖着每个脑半球的大部分,大脑皮层的内部组织是白质,外部表面还有大量深浅不一的褶皱状沟回。但要深入研究人脑,必须得有一个像样的模型。大脑结构复杂,用3D打印其实是个好选择。只是该技术有天然局限,搞不定软趴趴的东西。此次的成功,是工程学上的进步,研究者终于攻克了软组织打印这一难题。但是,离构建出有实际操作意义的3D打印版大脑,还远着呢。不积跬步无以至千里,只能慢慢等待了。

    (来源:科技日报)


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