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生物3D打印时代渐近 七大超级技术解析

2016-02-26 09:38
科技那回事
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  小时候,我们在《西游记》中会看到这样的景象:观音菩萨拿着蘸了玉净瓶甘露的杨柳枝,将露水洒向一个气息全无的人之后,这个人马上就会活过来。当时我们只会觉得观音是一个能够让人起死回生的神仙,却不知道为什么她会有那么大的神力。长大后,我们才明白,那仅仅是一个神话而已,人终究是要面对死亡的。

  死亡,对于大多数人来说通常是一个非常恐怖的话题,因为它是人们命运最终的结果,这是一件任何人最终都将要面对而又无法改变的一件事。那些看起来能够让人起死回生的“法力”似乎仅停留在故事里。

  但是,科技发展到今天,我们虽不能做到让死去的生命再次复活,但可以让垂危的生命得以延续。至少,3D生物打印技术就已经开始改变人类社会了。

  1. 一台打印机造一只耳朵?

  用一台打印机制造一只耳朵,这种只在电影中见到的场景如今已经发生在我们周围。2016年2月15日,来自美国北卡罗莱纳州维克森林大学再生医学研究所的科学家们称,他们已经创建了一台可以制造器官、组织和骨骼的3D打印机,而这些通过3D打印机打印出来的器官、组织和骨骼能够直接植入人体。这一成果已于当日发表在科学杂志《NatureBiotechnology》上。

  维克森林大学再生医学研究所3D打印的颚骨和耳软骨

  论文称,与大多数3D打印机一样,科学家们此次研发的3D打印机的喷嘴依靠计算机控制,以一种非常精确的模式逐层挤出沉积材料。这些沉积材料最终会硬化,并生成任何想要的对象,不过,与其他3D打印机使用熔融的塑料或者金属材料不同的是,这款3D打印机挤出的主要是含有人体细胞的水凝胶。

  维克森林大学用来制造器官、组织和骨骼的组织和器官集成打印系统(ITOP)

  实际上,该3D打印机拥有多个喷嘴,一些挤出水凝胶,还有一些则挤出可生物降解材料,用来给打印出来的组织提供结构和强度支持。当辅助材料溶解和组织在机器中完成孵化时,它就有可能植入人体。研究人员先对人耳、下颚骨、肌肉进行3D扫描,从而创建数字模板,然后打印出一块耳形的软骨、一块肌肉和一块下颌骨,并把它们植入小鼠体内。

  2. 3D打印的肌肉

  3D打印器官是目前生物3D打印界的终极目标之一,事实上,很早以前,研究人员就已经在实验室里培植人体器官,但是直到上世纪90年代,“3D生物打印”才突然引起人们的关注。

  用机器制造活生生的器官,看上去不可思议的技术到底有多神秘?3D生物打印机是如何工作呢?

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