3D生物打印新突破：零重力作用下形成的第一個(gè)心臟結(jié)構(gòu)

魔猴君  科技前沿   3075天前

近期，不斷有3D打印軟硬件革新的報(bào)道，3D打印行業(yè)發(fā)展前景一片大好。現(xiàn)在，3D生物打印又有了新突破。

在大眾普遍的觀念中，3D打印和植入器官仍然需要很多年。但是，美國(guó)宇航局Techshot承包商聯(lián)合三維生物打印機(jī)開發(fā)商nScrypt和生物墨水專家Bioficial Organs于近期成功的利用人體干細(xì)胞在零重力下3D打印出心臟結(jié)構(gòu)，這將對(duì)3D打印生物的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。

Techshot本身無(wú)疑在航空航天工業(yè)上很出名，他們?yōu)槊绹?guó)航空航天局服務(wù)已超過(guò)25年，其中他們與SpaceX公司和其它合作伙伴開發(fā)的一些技術(shù)已經(jīng)在國(guó)際空間站上使用。

Nscrypt一直致力于微噴和3D打印系統(tǒng)多年，并早在2003建立了世界上第一個(gè)3D生物打印機(jī)，成功打印了bioficial器官。Nscrypt也一直在為3D打印創(chuàng)新服務(wù)。

他們于6月14日，在30000英尺以上的墨西哥灣，通過(guò)飛機(jī)多次產(chǎn)生持續(xù)的微重力環(huán)境，測(cè)試了3D生物打印機(jī)工作情況并嘗試打印心臟機(jī)構(gòu)。“測(cè)試一切都很順利，硬件工作很完美”，作為techshot執(zhí)行副總裁兼首席運(yùn)營(yíng)官約翰維林吉乘坐飛機(jī)測(cè)試時(shí)說(shuō)，“我們渴望技術(shù)達(dá)到新的水平，我們的最終目標(biāo)是開發(fā)商業(yè)3D打印機(jī)，可以在太空和地球上的病人制造并移植器官，這不僅可以提高3D生物打印研究，還可以為長(zhǎng)時(shí)間在深空勘探的人群提供重要的醫(yī)療援助。”

完成這一目標(biāo)雖然需要一些時(shí)間，但這個(gè)初步測(cè)試還是非常有意義的。收集的數(shù)據(jù)將被用來(lái)構(gòu)建一個(gè)更小的和更可靠的3D生物打印機(jī)，預(yù)計(jì)最早會(huì)在2017年1月推出商業(yè)Blue Origin亞軌道太空艙。如果所有的事情都按照計(jì)劃進(jìn)行，國(guó)際空間站在2018年會(huì)配備一個(gè)自定義的3D打印機(jī)，它能夠打印密集和復(fù)雜的組織。

據(jù)研究人員透露，他們的成功取決于3D打印機(jī)的能力，比如，在比人頭發(fā)絲還薄好幾倍的層上進(jìn)行打印。“NScrpt的3D生物打印機(jī)表現(xiàn)令人欽佩，這就像一個(gè)好一點(diǎn)的鋼筆而不是蠟筆畫”，nscrypt董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官Kenneth Church說(shuō)，“在我們的三維電子打印機(jī)的一些尖端幾乎是小如一個(gè)人類的細(xì)胞。”

干細(xì)胞并不是此次測(cè)試過(guò)程中唯一的3D打印材料。該機(jī)還測(cè)試了3D打印導(dǎo)電和絕緣（絕緣）的墨西哥灣的材料，這對(duì)未來(lái)器官移植也是至關(guān)重要的。因?yàn)檫@是可以預(yù)期的，器官和組織在太空的3D打印將用起搏導(dǎo)線和生物傳感器完成，而且，在一臺(tái)機(jī)器上完成會(huì)更好。

作為bioficial機(jī)關(guān)首席執(zhí)行官威廉姆斯透露，3D生物打印在太空其實(shí)可以給行業(yè)提供一個(gè)巨大的推動(dòng)，在失重的條件下3D打印變得更容易。

“在地球上，3D生物印刷需要很厚的生物油墨，他們可提供結(jié)構(gòu)支持和必要的化學(xué)品以及其它材料的使用，”威廉姆斯說(shuō)，“但在太空打印組織，需要我們能夠使用更精細(xì)的打印尖端和低粘度的生物油墨，它只包含需要的生物材料，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)健康的器官。一種基于太空的生物打印機(jī)有可能成為人類保健的一個(gè)主要改變者，但是，它需要一個(gè)專有的配方和制造過(guò)程的發(fā)展，確保干細(xì)胞在移植過(guò)程中保持活力。”

通過(guò)以上所述，我們不難看出，空間3D打印器官是有潛力的，相信上述的幾個(gè)研究機(jī)構(gòu)在不久的將來(lái)還會(huì)有更大的動(dòng)作。期待該項(xiàng)技術(shù)早日實(shí)現(xiàn)一旦達(dá)到國(guó)際空間站，就能3D打印出實(shí)際跳動(dòng)的人類的心臟補(bǔ)丁。