肝肾器官15年后或可靠打印实现移植
活体肾脏移植排队要等多久?医学实验室如何有效教学？制药研发必须使用动物或人体试验吗？
日前，来自杭州电子科技大学的科学团队自主研发出一台生物材料3D打印机。通过这台打印机，使用水凝胶及人体活细胞作为材料，已经成功打印出较小比例的人类耳朵软骨组织、肝脏单元、肾脏单元、血管……甚至人脸。
科学家预计未来10～15年，打印活体“肝”、“肾”并进行移植将有望推广。
届时，人类益寿延年并非南柯一梦。
文/本报记者 王丹阳
8月9日，在杭州电子科技大学2号教研楼332实验室内，本报记者见证了打印机打印人体器官。
活细胞存活率达90%
这台通体黑色，重达50公斤，一台缝纫机大小名叫“Regenovo”的机器，打印的就是人类耳朵软骨组织，构成肝脏的肝单元组织、血管等。这台打印机“干活”非常迅速，打印一个比例稍小的耳朵或鼻子只需半小时到1小时，一张手心大小的人类脸部面具，大约只需4小时，耗费的水凝胶材料也不过50毫升。
“Regenovo”的主要开发者杭州电子科技大学生命信息与仪器工程学院教授徐铭恩把水凝胶和人体活细胞比作“搭金字塔”的砖与水泥。除了活细胞，“Regenovo”还可使用多种生物材料。此前，徐铭恩的团队将用它打印出骨骼支架用在小鼠的大腿外侧实验，生物材料降解后，产生许多软骨，获得成功。
几天前，来自浙江大学、解放军117医院等多位教授对“Regenovo”进行鉴定。这份鉴定报告让徐铭恩与他的团队被外界关注。
这份报告称，与国际同类的生物3D打印机相比，“Regenovo”不仅率先实现无菌条件下的生物材料和细胞3D打印，新型的温控单元和打印喷头设计，能够支持从-5℃到260℃熔融的多种生物材料打印。同时，打印出的人体活细胞有着高达90%的存活率。目前打印的活细胞存活时间最长为4个月。
造“活器官”不再是梦
在从2000年就开始从事生物医学工程研究的徐铭恩看来，生物3D打印属于生物制造的概念范畴，生物制造就是以先进制造技术去解决生命科学和医学中的问题。我国在生物制造领域一直处于世界前列水平，清华大学的颜永年教授是这一领域的先驱。
徐铭恩认为，当3D打印与医学影像建模、与仿真技术结合后，能够在人工假体、植入体、人工组织器官制造方面产生巨大推动效应。比如假牙和假肢的应用，能根据每个人的特定情况“量身定做”。在目前技术发展下，未来15~20年，人类有可能拥有一个自身细胞打印的肝脏器官用于移植。
“好技术就应该拿出来分享”，36岁的徐铭恩说，这是他的导师、清华大学教授颜永年对他说过的一句话。
目前精度还不够
尽管活细胞打印，开启了人类打印器官组织的研究活动，但从实验室到真正医疗运用，乃至器官移植仍需要时间。“主要是精度还不够”，徐铭恩说，用“Regenovo”打印的肝单元结构，比普通细胞大五倍。“这好比电脑屏幕的分辨率，生物3D打印的细胞比正常细胞要粗糙5倍。”而且，人类对细胞认识与研究还不够，可供3D打印的细胞种类仍不多。