威廉斯領(lǐng)導的研究團隊已經(jīng)利用人體脂肪干細胞，成功3D打印出心臟血管和心臟瓣膜，待一顆心臟的所有部件打印完畢后，再將其組裝起來(lái)。

　　這是負責這一項目的生物學(xué)家斯圖爾特·威廉斯今年3月6日接受采訪(fǎng)時(shí)拍的照片。

　　用打印機打出一個(gè)能在體內怦怦跳動(dòng)的心臟？這并不是科幻小說(shuō)的情節，而是美國路易斯維爾大學(xué)的科學(xué)家們正在研究的課題。研究人員說(shuō)，這種“生物人造心臟”有望在十年內進(jìn)入人體實(shí)驗階段。

　　進(jìn)展|打印的“部件”老鼠用著(zhù)正常

　　負責這一項目的生物學(xué)家斯圖爾特·威廉斯說(shuō)，截至目前，研究團隊已經(jīng)用3D打印的方式打印出人類(lèi)心臟瓣膜以及小血管。實(shí)驗證明，這些小血管在老鼠等小動(dòng)物身上可以正常工作。

　　研究團隊計劃在三至五年內打印出心臟的各個(gè)部件，然后手工把它們組合在一起。不過(guò)，這一項目的終極目標是用人的自體細胞打印出一個(gè)完整的、能用于移植的心臟。

　　美聯(lián)社10日引述威廉斯的話(huà)報道，這樣的心臟不會(huì )像他人捐獻的心臟或人工心臟那樣帶來(lái)排異問(wèn)題，患者移植后無(wú)需服用抗排異藥物。

　　如果一切能按計劃進(jìn)行，這種生物人造心臟有望在十年內進(jìn)入人體實(shí)驗階段。首批受試者將是無(wú)法移植人工心臟的心臟病患者，比如因大小不合適而不能接受人工心臟的兒童。

　　原理|針頭噴出細胞層疊成心臟

　　3D打印的原理與常見(jiàn)的噴墨打印類(lèi)似，只不過(guò)噴墨打印時(shí)噴出的是墨水，而打印心臟時(shí)，從針頭中噴出的是細胞，這些細胞一層一層疊起來(lái)，形成一個(gè)立體的心臟。

　　威廉斯介紹說(shuō)，打印用的細胞取自病人的脂肪。這些細胞需要經(jīng)過(guò)儀器凈化，再與凝膠混合后放入打印機“墨盒”中，按事先設定的形狀打印。最終，這些細胞會(huì )長(cháng)在一起，形成組織。

　　3D打印技術(shù)已經(jīng)在醫學(xué)界投入應用。先前已有研究人員利用3D打印技術(shù)打印出用來(lái)?yè)伍_(kāi)患病兒童氣管的支架以及心臟瓣膜，康奈爾大學(xué)研究人員一年前曾用活細胞打印出一只耳朵。

　　挑戰|細胞協(xié)同與“產(chǎn)后”存活

　　用3D打印技術(shù)打印心臟說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。研究人員說(shuō)，他們面臨的最大挑戰是讓打印出來(lái)的細胞像真正的心臟細胞那樣協(xié)同工作。另外，如何讓這些人造組織在打印出來(lái)后活下來(lái)也是急需解決的難題。

　　正在嘗試用3D打印技術(shù)打印腎臟的韋克福里斯特大學(xué)博士安東尼·阿塔拉說(shuō)：“腎臟和心臟都是復雜的器官，我們必須為這些（打?。┢鞴俟┭跻员ＷC它們的活力，直到它們能與身體成為一個(gè)整體為止。”

　　當前，有不少科學(xué)家在從事人工心臟的研究。除了3D打印這一途徑外，還有科學(xué)家希望能把病人自體細胞放入“模子”，從而制作出包括心臟在內的多個(gè)器官。他們已經(jīng)用這種方法制作出膀胱和氣管并成功移植到人體。至于人類(lèi)的心臟，當前還沒(méi)有實(shí)驗成功，不過(guò)，科學(xué)家們已經(jīng)在實(shí)驗室中制造出能跳動(dòng)的老鼠心臟。