一项新的科技突破，有可能让漫长而危险的器官移植彻底成为历史

以色列完成首个 3D 打印心脏，人体组织打印对器官移植有多大意义，是否存在伦理和法律问题？

图片：PingWest品玩 / 知乎

以色列完当作首个 3D 打印心脏，人体组织打印对器官移植有多大意义，是否存在伦理和法令问题？

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一项新的科技冲破，有可能让漫长而危险的器官移植彻底当作为汗青。

4 月 15 日，以色列特拉维夫大学在综合科技期刊 Advanced Science 上刊文，颁布发表当作功用人体细胞制造出生避世界上首颗 3D 打印心脏。

这颗 3D 打印人工心脏大约两厘米长，和兔子的心脏巨细差不多，看起来像个精美的小玩具。然而这颗心脏是货真价实的人类心脏缩小版，不仅有心脏细胞，还有血管和其他支撑布局，甚至能像真实的心脏一样跳动。

若是宿世界上真的存在身高 30 厘米的迷你小人儿，这颗心脏理论上能撑持它的一切心理勾当。

最关头的是，这颗心脏的“打印原料”和“粘合胶水”，均来自患者本人体细胞，不会在进行器官移植时发生任何的排异反映。而在此前，所有的人造器官都是用合当作材料，或其他非来历于患者的材料制当作。

器官移植手术的黎明，可能真的要到来了。

像打印模子一样，打印一颗心脏

3D 打印人体器官，并不只是把一堆细胞堆当作心脏或肾脏的样子那么简单。

尽管人类早已把握了人工培育简单人体组织的手艺，但想要出产一颗完全匹配患者的免疫学、细胞、生物化学息争剖学特征的心脏，仍是难上加难。尤其是在心脏中，复杂的血管收集和其上附着的肌肉组织需要严酷合适正常心脏剖解布局，才能包管心脏的正常工作。

而 3D 打印手艺的成长，使从零起头重建心脏当作为了可能。

按照特拉维夫大学颁发的论文（），打印心脏的原料来自从患者身上掏出的网膜组织。网膜组织位于人类的内脏外部，像帷幔一样庇护着内脏。

之后，网膜组织会被分手当作细胞和基质两部门。

经由过程从头编程，网膜平分离出的体细胞会再次回归可以分化的多能干细胞。在诱导下，多能干细胞从头分化为组成心脏本家儿体的心肌细胞和组成血管的内皮细胞。

而分手出的基质则会被加工当作水凝胶。

接下来，心肌细胞和内皮细胞将被别离置于水凝胶中培育，形当作 3D 打印所需的打印材料。

鄙人图中，我们可以清晰地看到用于 3D 打印的原材料。a 是方才剥离出的网膜组织，而把细胞全数分手后，网膜组织留下了图 b 中像锅巴一样的基质。图 c 则是“锅巴”做当作的水凝胶，会在打印中担任“生物油墨”的脚色。

最后一步，是对患者的心脏建模。

对心脏的建模很是复杂，既要重现患者自己的心脏形态（究竟结果宿世界上没有两颗一样的心脏），又要靠想象力补足细节。

对患者心脏进行 CT 扫描后（图 a），科学家们得以识别患者心室中本家儿要血管的 3D 布局和偏向（图 b）。在确定了大血管后，学者们就能借助 CAD 软件，重现出贴在血管外的心肌尺寸和几何外形了。但因为 CT 扫描不克不及呈现小血管的图像，后续还要借助数学模子，计较心脏中的血氧浓度，将较小的血管添加到根基脉管系统设计中（图 d）。