>>> 2005年第12期
异想天开：“打印”器官
作者：张 西
人的内脏器官也可以打印?是的。在不久的将来，这样的设想极有可能成为现实。
“异想天开”的技术
目前，世界上每年需要器官移植的患者很多，但其中能够如愿以偿的只有不到总患者的15％，大多数运气不好的人只能眼睁睁地忍受着伤病的折磨，甚至被夺去生命。所以，科学家们只好把目光投向其他地方，希望借助科技的力量，像流水线生产出成批的产品一样，制造出大批的人造器官来，以便满足更多患者的需要。
目前，许多实验室已经可以利用克隆等技术，复制出DNA、蛋白质、甚至是细胞群。还有的科学家甚至能够使用通过制造出生物可降解框架，然后再在这个框架工培养细胞前方法，制造出复杂形态的组织体。例如，前些日子曾经轰动一时的“老鼠身上的人耳朵”，就是通过这种途径培育出的。但是，这些技术离为患者提供移植器官的要求，还相去甚远，因为要准确地为各种类型的细胞确定位置十分困难，而且，对这些研究者来说，最大的挑战还是来自于如何绘制活体组织的三维结构。
然而，使用“打印机”的“打印”技术，便可使这一难题迎刃而解。
据报道，美国科学家利用喷墨打印机打印图像的原理，对现有的打印机进行了改造，发明了一种能够“打印”出活体组织的“打印机”，当然，这台“打印机”的“墨盒”里装的不是油墨，而是一个个悬浮的活细胞!
他们首先清洗了原来打印机使用的墨盒，然后将新的“打印”材料——例如细胞，充入其中，原先控制打印的程序也被重写，以适合新任务。
为了使“打印”出来的组织呈现出三维结构，科学家使用了“热逆”凝胶，它是一种无毒、可以进行生物降解的粘合剂，具有逆热的特性；温度低于20℃时则呈固态。
这种器官“打印机”的工作过程是这样的：通过计算机的控制，把需要打印的“细胞团”一层层地打印到固态热逆凝胶上，待到细胞团融合成一体后，可以通过降温使热逆凝胶融化后除去，于是，器官就被制造出来了。
尚待解决的难题
“打印”技术被认为是向快速复制复杂组织体甚至是器官的目标迈出了一大步。
在此之前，研究人员已经知道把一些活组织体紧挨着放在一起，在它们中间涂上一层足够薄的凝胶，它们就能够彼此接触，然后慢慢地融合连接在一起。他们还用小白鼠进行过试验，提取了小白鼠的卵巢及其细胞，通过把一层层凝胶和细胞喷涂到玻璃切片上，准确地制造出一个三维组织体，并且可以把这个组织体放到试管中保存。但是，只有“打印”技术才能更简便、快捷完整地“打印”出“真正”的人体器官来。
不过，要真正“打印”出一个可供人体进行移植的器官，尚有一些技术难题需要解决，例如，如何在“打印”过程中为细胞提供充足的氧气和养分等。不过，最大的难题莫过于如何使复杂的器官保持正常的循环和新陈代谢，因为“打印机”可“打印”出为器官提供营养的整个通道——动脉和毛细血管，但是如果要保证器官是活的，则“打印”必须在数个小时或数十小时内的过程中完成。
此外，形态较大的组织体由于在初始发育期还不够强壮，如果在这个时候就把凝胶驱除，组织体之间就可能还没有完全融合成一体。研究人员已经开始把皮肤组织加入到实验材料中，因为皮肤的蛋白质原质能够迅速地融合以加强组织体的强度。
也许这项大胆、新奇的技术的真正实施尚待时日，但我们对参与该项研究工作的科学家充满信心和期待，因为，这项研究工作的成熟和最终投入使用，将为千百万人带来福音。
(编辑 祝 键)