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3DBio公司打印的人耳真实照片（资料图片） |
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实验室培育出的3D生物打印人耳植入物（资料图片） |
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人耳鼠（资料图片） |
□克莉斯汀 几个月前，一例器官移植手术震撼医学界——一位57岁的心脏病患者被换上了一颗猪心脏，并成功存活了近两个月，虽然患者最终还是感染猪巨细胞病毒而因并发症去世，这样的器官移植术仍让人脑洞大开。 最近又有一例器官移植手术吸引众人围观——6月2日，3DBio公司宣布，他们首次在人体实验中，成功地为一位患有小耳症的20岁出头的姑娘移植了来自患者自身细胞培殖的3D打印的耳朵。 很多人可能都还记得那只在裸鼠身上培养成形的人耳朵，而这次3D打印的耳朵与那只耳朵似乎又不一样。 人体细胞体外培育，3D打印体也能“再生” 3DBio公司本身是一家定制设计3D生物打印活体植入物的临床阶段再生医学公司，他们正在开发的相关技术包括有3D生物打印机、生物墨水、细胞培养系统等。 这次的人体实验中，他们首次成功地从一位原本患有小耳症的患者身上提取了半克细胞，并利用专利技术将其培育成数十亿个体外细胞，用于生产一种基于胶原蛋白等组成的“生物墨水”，然后用特殊的3D打印机打印了一只与患者另外一只完好的耳朵一模一样的“活的耳朵”，最终成功移植到患者身上。 实验其实早在几个月前就在进行了。目前这只打印出来的耳朵中的软骨组织已成功再生并与患者的身体自然愈合。研究人员也惊叹：“它几乎与另一只原生耳朵一模一样。” 虽然这次成功移植的器官，还未真正涉及影响到生命存活的官能器官，但相关专家表示，这可能是“再生医学新时代的号角”，至少它表明这种器官再生技术是可行的。 捐献器官不够用，“异种移植”来帮忙 我们所熟悉的器官移植手术大多是人类捐献者的器官移植到有需要的人身上，但这次的器官移植手术内容显然大不相同，用来移植的器官竟是利用来自患者自身的细胞体外培育后“再生”的。 因为人类捐献者的器官数量太有限，远不足以拯救那些有需要的患者，科学家们早就在考虑用什么来替代有限的捐献品呢？根据世界卫生组织（WHO）的数据，人类捐献的器官每年仅能满足全球不到10%的器官移植需求。以中美两国为例，有数据显示，中国目前登记在册的需要器官移植人数大概为30万，但每年只有约1.6万个器官能够被成功移植；而在美国器官移植率约为20:1，平均每天就有10人因为等不到合适的移植器官而死亡。 科学家们想到过“异种移植”，即用非人类的动物的活细胞、组织或器官移植或灌注到人体内。早前的移植猪心脏的病例就是其中的一次伟大尝试。但跨越物种移植技术最大的生理障碍，就是人体免疫系统可能对外来的组织或者器官产生排斥反应。给人体移植猪心脏的实验，虽然艰难地克服了这种人体免疫系统排斥反应带来的大部分问题，但最后又输在了异体细胞DNA带来的病毒感染问题上。 人体自有一套非常复杂的组织结构，要找到合适的替代品并非易事。 更多器官缺损者或将受益 或许，还是用人体自身的细胞进行器官再生实验会更靠谱。 早在1997年，已有科学家利用组织工程技术，在一只裸鼠背上成功再生了人耳廓形态软骨。这只“人耳鼠”的诞生虽然显得荒诞怪异，却给器官再生技术带来了希望。到2010年，这项技术已发展到可以利用人类的耳软骨细胞在体外培养箱中再造人耳廓形态软骨，将它植入一只“祼鼠”身体后，仍能与裸鼠的活细胞一起继续生长。 近年来，3D打印个性化假体技术为器官再生技术带来了新的启发。关节疾病患者是获益者之一。目前该技术在髋、膝关节置换和髋、膝关节翻修甚至复杂的骨折内固定等方面均实现了临床应用，在3D打印医疗领域大放光彩。但替换并不是“再生”，替换的新关节可能需要“活过来”才能更好地为患者解除痛苦——今年1月出版的《科学》专业期刊报道的一项关于人工关节软骨再生的研究称，美国的生物工程师已发现利用一套纳米材料制作的压电支架，便能刺激动物关节软骨再生。这无疑将为关节重建锦上添花。 如今这只“3D打印的人耳”移植成功，更令研究人员信心倍增。显然，他们已不仅仅是简单的造型软骨重建，还做到了让这只人耳“再生”并与人体“自然愈合”。他们甚至已经开始探讨如何让这只“再生”的人耳进一步完成神经系统、免疫系统等的重建或再生。然后下一步，实验目标应该还会扩大到包括“再生”鼻子、“再生”脊柱甚至是乳腺癌手术后的乳房重建，为人类带来更多福音。 这项技术在真实世界中的应用，将带来再生医学领域的革命性变化。
