俄罗斯宇航员首次实现，3D打印人体组织

文/陈根

随着科技的不断发展，3D器官打印产品不断问世，从地球走向太空，3D打印开启“太空制造”新时代的同时，也同步进行着新一轮的医疗革新。

事实上，早在1987年，“再生医学”概念就被提出，且受到全球重视，截至2019年上半年，全球注册再生医学的公司就达933家。再生医学技术与相关行业的蓬勃发展源于背后庞大的需求。

而3D打印技术为同时包含有多种细胞、生长因子和生物材料的复杂结构组织和器官的制备提供了可能，能够解决传统制造技术的弊端，极大地推动再生医学的发展。同时，3D打印技术具备可重复性好和效率高等优势，临以用潜力强。

2019年4月，特拉维夫大学的研究员使用患者自己的细胞和生物材料成功“打印“了世界上第一颗2.5厘米的3D血管化心脏。这是全球第一个完整的3D打印心脏，一度引发学界乃至全球的轰动。，这也使生物科学向功能性人体器官打印迈出关键一步。

近日，3D器官打印又有了新的突破。国际空间站上的一名俄罗斯宇航员，刚刚尝试在太空微重力环境下进行了人体组织的 3D 打印。其借助了俄罗斯研究人员制造的一套磁悬浮装置，能够从一些分离的细胞中制造出人类的软骨。

事实上，传统的人体组织工程再生方法，涉及将细胞播种到具有生物相容性的“支架”上。一旦细胞组织完成了 3D 器官的自组装，支架材料就可被生物降解掉。但是现在，俄罗斯研究人员已经提出了更新颖、更灵活的解决方案，摆脱了对支架的依赖。新技术可使细胞自行完成组装，而无需借助生物结构材料。

据悉，研究人员已使用可移动的支撑物和静电场引导等技术。此外，在无支架的前提下，还利用了磁悬浮技术，将细胞悬浮在含有钆（Gd）离子的顺磁性介质中，在电场强度和电势梯度的引导下，组织细胞可以精确地进入特定的位置。

目前所面临的一个挑战是，在该方法起作用的所需浓度下，离子对细胞是具有毒性的，且可能导致危险的压力不均衡。通过借助微重力环境下的悬浮组装，最终完成了这项最新实验。

这项成功的实验，意味着在无支架和无毒钆离子水平的环境下制造 3D 打印人体组织研究方面的最新进步。科学家们表示，这项工作有助于开发出在长期太空飞行中制造再生组织的新技术。

尽管3D器官打印还有许多科学问题有待解决，但毫无疑问，3D器官打印将成为学界面临且必将攻克的重要一环。