一項新的科技突破，有可能讓漫長而危險的器官移植徹底成為歷史

以色列完成首個 3D 打印心臟，人體組織打印對器官移植有多大意義，是否存在倫理和法律問題？

圖片：PingWest品玩 ?/ 知乎

以色列完當作首個 3D 打印心臟，人體組織打印對器官移植有多大意義，是否存在倫理和法令問題？

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一項新的科技沖破，有可能讓漫長而危險的器官移植徹底當作為汗青。

4 月 15 日，以色列特拉維夫大學在綜合科技期刊 Advanced Science 上刊文，頒布發表當作功用人體細胞制造出生避世界上首顆 3D 打印心臟。

這顆 3D 打印人工心臟大約兩厘米長，和兔子的心臟巨細差不多，看起來像個精美的小玩具。然而這顆心臟是貨真價實的人類心臟縮小版，不僅有心臟細胞，還有血管和其他支撐布局，甚至能像真實的心臟一樣跳動。

若是宿世界上真的存在身高 30 厘米的迷你小人兒，這顆心臟理論上能撐持它的一切心理勾當。

最關頭的是，這顆心臟的“打印原料”和“粘合膠水”，均來自患者本人體細胞，不會在進行器官移植時發生任何的排異反映。而在此前，所有的人造器官都是用合當作材料，或其他非來歷于患者的材料制當作。

器官移植手術的黎明，可能真的要到來了。

像打印模子一樣，打印一顆心臟

3D 打印人體器官，并不只是把一堆細胞堆當作心臟或腎臟的樣子那么簡單。

盡管人類早已把握了人工培育簡單人體組織的手藝，但想要出產一顆完全匹配患者的免疫學、細胞、生物化學息爭剖學特征的心臟，仍是難上加難。尤其是在心臟中，復雜的血管收集和其上附著的肌肉組織需要嚴酷合適正常心臟剖解布局，才能包管心臟的正常工作。

而 3D 打印手藝的成長，使從零起頭重建心臟當作為了可能。

按照特拉維夫大學頒發的論文（），打印心臟的原料來自從患者身上掏出的網膜組織。網膜組織位于人類的內臟外部，像帷幔一樣庇護著內臟。

之后，網膜組織會被分手當作細胞和基質兩部門。

經由過程從頭編程，網膜平分離出的體細胞會再次回歸可以分化的多能干細胞。在誘導下，多能干細胞從頭分化為組成心臟本家兒體的心肌細胞和組成血管的內皮細胞。

而分手出的基質則會被加工當作水凝膠。

接下來，心肌細胞和內皮細胞將被別離置于水凝膠中培育，形當作 3D 打印所需的打印材料。

鄙人圖中，我們可以清晰地看到用于 3D 打印的原材料。a 是方才剝離出的網膜組織，而把細胞全數分手后，網膜組織留下了圖 b 中像鍋巴一樣的基質。圖 c 則是“鍋巴”做當作的水凝膠，會在打印中擔任“生物油墨”的腳色。

最后一步，是對患者的心臟建模。

對心臟的建模很是復雜，既要重現患者自己的心臟形態（究竟結果宿世界上沒有兩顆一樣的心臟），又要靠想象力補足細節。

對患者心臟進行 CT 掃描后（圖 a），科學家們得以識別患者心室中本家兒要血管的 3D 布局和偏向（圖 b）。在確定了大血管后，學者們就能借助 CAD 軟件，重現出貼在血管外的心肌尺寸和幾何外形了。但因為 CT 掃描不克不及呈現小血管的圖像，后續還要借助數學模子，計較心臟中的血氧濃度，將較小的血管添加到根基脈管系統設計中（圖 d）。