人們接受生物3D列印器官有多快？看完這裡你就知曉

截至2015年年底，美國食品和藥物管理局（FDA）已批准銷售超過85種3D列印醫療設備，如假肢、手術工具和損傷骨頭的人工替代品。Spritam是一種用於治療癲癇的藥物，其已經成為第一款獲得FDA批准的3D列印藥物。3D印表機的這些用途是創新的，但它們主要提供了另一種醫療技術的方法。生物3D列印技術的不斷發展，將成為改變現有醫療領域的新生力量。

類似於常規印表機可以再現數字照片和文檔一樣，3D印表機可以構建計算機輔助設計（CAD）文件設計的任何東西。根據來自CAD文件的指令，當3D印表機將材料（通常是塑料、金屬，或在生物列印的情況下，活細胞）沉積到連續的二維層上時，3D印表機向上移動，噴墨器將微量的材料落在3D列印物體的頂部上。這些機器通常採用稱為噴墨印刷的技術。

為了使活細胞能夠經受這個過程，工程師需要解決噴墨內部的高壓和高溫。 Thomas Boland、William Crisp Wilson和Tao Xu獲得了2006年的專利，他們成功地將3D印表機的多功能性擴展到生活結構。他們對噴墨列印的修改使得25％至85％的印刷細胞在孵化24小時後仍然存活。生物列印細胞現在可以存活數周，而且工程師正在繼續努力，以進一步延長細胞壽命。

成千上萬的加拿大人需要器官捐贈者

該技術具有潛在的挽救生命的應用。據加拿大政府稱，2014年有超過4,500名加拿大人等待與器官捐贈者匹配。同年，等待名單上的278名需要器官移植的加拿大人過世。如果生物印表機發展到可以製造可植入器官的程度，醫療保健系統可以消除器官捐贈者數目與依賴器官捐贈生存的人數之間的差距。生物技術公司Organovo的研究有助於改變這一情況，拯救更多的生命。考慮到上述278名加拿大人中有三分之一死於缺乏可移植腎臟，Organovo的生物列印功能性人類腎臟組織的能力為未來器官移植帶來了希望。

除了保證活的器官的可再生來源，生物列印的最先進的用途將是與器官移植相關的額外的挑戰。接受人類供體的器官需要患者無限期地抑制其免疫系統拒絕外來組織的動力。因此，器官捐贈的受益者必須在其餘生中削弱其對疾病的天然保護。在開始生物列印過程之前，患者的醫生將在實驗室中提取健康細胞的樣品以進行繁殖。然後，生物印表機將用患者的細胞構建替代組織，從而允許免疫系統將新組織識別為安全的。不同於等待接受來自兼容DNA的人的器官，使用生物列印的醫生可以準確地告訴他們的患者什麼時候新的器官準備好手術。在這兩種方式中，生物列印將消除健康器官何時可用的不確定性以及患者的身體是否將接受供體的組織。

除了自動化器官捐贈，生物列印可能最終提供替代治療。在威克森林再生醫學研究所，一個培訓醫學生的校園，研究人員正在開發生物列印皮膚，目的是治療燒傷的受害者。嚴重燒傷通常需要使用受害者的一些健康皮膚來覆蓋受損區域。如燒傷恢復中心所解釋的，使用來自另一個人的皮膚僅足以在免疫系統做出侵略性反應的醫生去除捐贈皮膚之前的一至三周。因此，唯一的永久性治療需要醫生製造與第一次相同的第二次傷口，而維克森林研究所報告說，其生物印表機可以製造足夠的替換皮膚，以覆蓋通常需要的十倍健康組織的燒傷。

尚未廣泛使用

不幸的是，將受益於器官列印的這些優點的人們必須等待該技術成為可行且廣泛可用的選擇。複製人體器官的複雜結構是生物列印中最有雄心的目標之一，特別是將生物列印的組織植入人體時。當生物印表機發展時，他們的產品仍然在醫學科學中得到立即應用。Organovo的腎臟和肝臟組織可以使研究人員測試其在生物列印組織上的藥物。這些測試的結果可以幫助研究人員確定哪些藥物最有可能在臨床試驗中成功，從而加速釋放新藥物的過程。

在醫學之外，這種避免對人類進行產品測試的嚴格規定的機會吸引了其他公司的投資。2015年，Organovo宣布與歐萊雅合作，致力於他們的生物列印人類皮膚的研究。化妝品公司打算在生物列印的組織上測試其產品。

在像Organovo這樣的公司獲得這種類型申請的批准之前，政府將需要為生物列印產品的質量和可獲得性制定明確的監管標準。生物列印技術的迅速發展迫使立法者考慮社會如何使用和控制大規模生產人體纖維的力量。