昨天,2019年4月15日,以色列特拉維夫大學的研究團隊宣佈,利用取自患者自身的人體組織,打印出了本星球第1個完整的心臟。心臟這麼重要的器官都可以打印啦,那麼,全人體換件的時代是否已經來臨?某1天到醫院,會不會像到4S店那樣,剛坐下,人家就說,“查出問題了,您的心壞啦,肝也有點毛病。別急,給您換件。交完錢,回家等,過2天打印好就通知您。”當看病就像到維修店裏修車一樣,會發生什麼呢?

  咱們先來看看以色列的牛人們做到了什麼吧。據研究團隊的負責人介紹,過往的研究,已經可以利用3D技術打印心臟結構,此次的進步是,打印出的是充滿細胞、血管、心腔的完整心臟。這款打印心臟的劃時代意義是,以前的技術通常是利用生物活性物質,採用體外培養或構建的方法,再造或修復組織及器官,植入患者體內後,還需要接受免疫抑制劑治療,這種方法可能危及患者健康。此次的打印心臟是完全適用於人體的組織植入物,是利用患者自身的生物材料和細胞進行工程設計,患者不用服藥來防止排異反應,也不需要過久地等待,而且可以根據患者情況量身定做。

  心血管疾病,是本星球造成死亡最多的病因,每年估計有1800萬人死於心血管疾病,佔全球死亡總數的31%,其中的85%死於心臟病和中風。當心血管疾病的病程進展到終末期時,心臟移植是挽救嚴重心力衰竭的唯一辦法。然而,心臟供體太缺,需要的人太多,病多心少,只有極少數的幸運者可以排隊等到可供移植的心臟。此次以色列學者完成的創舉,主要是材料領域的革新。打印材料是從患者身上提取的脂肪組織的切片,是由糖和蛋白質組織構成的生物墨水,這種材料可以用於複雜組織模型的3D打印。

  以色列學者的研究,嚴格地說,還只是完成了半成品步驟,目前打印出的心臟,只有兔子心臟的大小,還需要在支持生物活躍環境的系統中,經歷成熟的過程,讓打印出的心臟生長,最終長到人類心臟那般大小。打印1顆櫻桃大小的心臟,需要3到4小時,成熟過程則需要1個月左右的時間。隨後,學者們會在小鼠及兔子這類小動物身上進行測試,測試過程會在1到2年內完成。只從打印的角度來看,當前的技術還要受到分辨率的限制,未來的方向是能夠打印出所有的小血管,這項技術的關鍵挑戰,是解決如何擴大細胞的問題,如此,纔能有足夠的組織來再造人類心臟。

  普通羣衆可能最關心2個問題,多少錢?幾時有?就成本而言,在實驗室環境下,目前的打印成本爲幾千以色列謝克爾,也就是1到2千美元吧。當然,這只是純純的打印成本。就是說,關鍵的心臟打印環節,加上技術專利費及商業利潤的話,應該也不是天價。估算下來,加上移植等相關花費,30萬到50萬元人民幣換個心,應該是可期待的。學者們預測,或許10年後,世界上最好的醫院將會有人體器官打印機,不過,會從比心臟更簡單的器官開始打印,也就是說,至少要等15年左右,才能真正實現打印心臟置換。

  自19世紀中葉以來,科學家們就一直用培養皿嘗試培養細胞,這種方法是生物學研究的基石,在疫苗研發以及胰島素製備等領域,細胞及組織培養技術發揮了關鍵作用。近年來,分層培養細胞的方法已基本被放棄,取代技術是類器官,也就是三維器官培養物。藉助合適的細胞外基質,將幹細胞增殖成超細胞網絡,自發形成三維結構,模擬器官的真實狀態。但是,這項技術的瓶頸是支撐結構,比如,將器官細胞結合在一起的膠原網,重建這樣的結構是相當困難的。在這種背景下,多光子3D打印技術誕生了,利用光線聚焦,可以聚合大小與單個膠原蛋白分子相似的特徵,3D打印納米級的結構成爲現實。

  當前,3D打印技術,因爲具有精確和個性化的特點,再加上計算機輔助設計,使得其應用範圍在快速拓展。現在,可以利用3D打印技術製作出適配性高的植入物,也具有較好的組織相容性,但是,應用範圍主要集中在硬組織缺損修復,比如口腔頜面部手術或關節置換領域,在理想的機械性能,以及生物相容性和可降解性能方面,都取得了可喜的進展。以色列團隊的打印心臟技術,是3D醫療應用的里程碑,相信在不遠的將來,全人體換件時代必然會全面開啓。咱們喫着瓜,點贊,期待科學家不斷取得新的成果,同時,也希望不要把醫院搞成汽車4S店那樣的換件中心,不要收黑錢,千萬別玩零件還能用就要求必須換件那一套。畢竟,換心換肝啥的,比換發動機要貴很多喔。

  愛誰,就把健康傳給誰。

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