上太空不只有旅行,能訂做一個器官嗎?
上太空不只有旅行,能訂做一個器官嗎?Credit:[email protected]

兩個月前,以炸雞聞名的快餐連鎖店肯德基(KFC)發佈新聞,要研發怎麼生產實驗室雞塊,找來俄羅斯一間3D列印新創公司(3D Printing Solutions)合作,列印原料來自雞的細胞和植物。目的不是為了做出素雞塊,而是希望可以減少動物宰殺,同時希望這樣能更環保。而這間3D列印公司,近日發表一篇研究,說明他們在太空,如何製作生物組織和器官,進行再生醫學實驗。

為什麼在太空製作生物器官?

奇怪了,為什麼不在地球上列印器官?要跑去太空列印。人類上太空這件事,跟發展疫苗一樣,一似乎也是國家科技能力的表現。各國在研究怎麼上太空的同時,也投入研究人類在太空中可能遇到的健康和醫療問題,所以才會有把老鼠、小狗帶上太空的實驗。過去的研究顯示,長期待在微重力(microgravity)環境下,造成骨質流失、肌肉萎縮等等。重力可能改變蛋白和基因在細胞內的相互作用,產生極化(polarized)的組織,影響細胞的表現。此外,人類在母體內發育,因為有羊水包覆,也是在一個相對小的重力環境,即使和太空中的環境不完全相同,但如果能在太空中製造出生物組織,對了解微重力環境下細胞生長表現,以及其對人一輩子的影響,都相當令人期待。以上,可見科學家對於在微重力環境下,製作生物器官或組織,有多少想像和研究空間,不只幫助太空人返還太空任務後的醫療,更有利於基礎研究,似乎有無限的應用可能。

微重力下組合生物組織

提到微重力了,在太空中的生物列印,必然與我們在地球上見到的生物組織3D列印方法不同。常見生物組織列印,需要有一個生物支架(scaffold),然後把細胞慢慢堆疊上去。這間俄羅斯公司,應用的是磁聲(magnetic acoustic)場來聚集要堆疊的生物組織原料,不再需要支撐組織的生物支架。以組織球(tissue spherioid)當作原料,當細胞球進入這個場域,能被引導而聚集,這種方法稱作磁懸浮生物組裝(magnetic levitational bioassembly),是史丹佛醫學院的Utkan Demirci教授所開發。

免用生物支架

免除生物支架,增加了組織成形時,形狀的變化性,也有機會減低這個人造的組織,進入生物體後產生排斥的問題。再來就是,科學家有希望藉由這樣的方法,研究微重力狀態下,細胞的表現。

重力vs細胞表現

嗯..重力對細胞的表現,影響是什麼?這真是一個很有趣的題目。例如說:是不是有希望利用重力變化來殺死癌細胞?或者能夠研究短暫在微重力下,對人體長期的影響?

無論在地球或者太空,能夠訂做一個器官或組織,應該是人類醫學的夢想吧!!

圖片來源:[email protected]Pexels
文章參考:Science Advances
影片來源:VideoFromSpace



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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。