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3D列印還有什麼材質不能印?列印生物組織呢?

現在還有什麼材質不能列印?聽過用3D列印的金屬、木材、塑膠、橡膠、壓克力等。幾乎大部分常用的材質,日新月異的3D印表機都印得出來。可以列印生物組織嗎?有機會列印有生命的生物組織,用來做醫療上的移植或者實驗用呢?

生物印表機是什麼?

生物印表機(Bioprinter)就具有這樣的功能。生物印表機的「墨水」,用的是特殊的生物細胞,經過已經設定好的程式,可以疊層這些細胞,而細胞之間的相互作用有自己的方式,形成組織。經由這樣產生的立體生物組織,具有建構該組織所需要成份,同時也兼顧結構。這樣的3D列印出來的生物組織,有什麼作用呢?以肝臟為例,列印肝臟的動機,是來自於藥物測試,尤其是對肝臟的測試。因為藥物對肝臟的安全測試,是每一種新開發的藥物,必定要做的測試。肝臟是解毒器官,幾乎所有的藥物都會經過那裡。一般的狀況,藥物在開發後,在實驗室會對老鼠和單層細胞做肝臟安全測試。這層肝臟的細胞,稱作Hepatocyte,都是在培養皿中培養。然而,在培養皿或者老鼠體內做實驗,還是沒有辦法完整表現這個藥物對人類的影響。大部分的狀況,藥物會被召回停用,都是因為對人類的肝臟有傷害。科學家在實驗室階段,沒有辦法把這個傷害先實驗出來。當然,除了肝臟,現在也有不少實驗室和新創公司,列印肌肉組織、乳房重建用的乳頭、生物皮膚等等。如果什麼器官都可以印,那麼就不用擔心捐贈的器官不夠用了。

生物印表機怎麼印出真實感

3D列印的生物組織相較於培養皿中的細胞還有老鼠實驗,都更接近人類的肝臟,更能表現人類肝臟和藥物之間的作用。Organovo這間公司,就是利用3D列印的方式,安置了三種細胞在他列印出來的肝臟內。這三種細胞分別是,hepatocytes、stellate cell和endothelial cells。Stellate cell 是肝臟中第二多的細胞,僅次於hepatocytes。而endothelial cell是肝臟血管的細胞。在這種列印出來的小肝臟組織中,endothelial cell組成通道攜帶營養液。此外,列印出來的細胞,會被安置成如同人體的肝臟一樣,組成像是六角形蜂窩狀的結構。這些六角形的結構,都是活的組織,可以產生肝臟的蛋白質,長達42天之久。遠勝過培養品中的單層細胞,只能有48小時的壽命。

Oraganovo的列印肝臟,實驗結果顯示,這種3D列印的肝臟組織,對於藥物實驗的反應,更接近人類肝臟的實驗結果。

3D列印的肝臟或者生物組織,除了做為藥物實驗用,另一種功用是如果有較大塊的組織,就可以供做臨床上器官移植使用。

文章參考:POPULAR SCIENCE
影片來源:organovoinc
圖片來源:Son of Groucho

 

 

 

 

 


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。