喷墨打印机是常见办公用品。日本研究人员中村真人打算用它的打印原理制造人体组织,以助医疗。
造器官
中村真人现年49岁,是日本国立富山大学理工学研究部教授。依照他的构想,细胞取代墨水成为“打印”原料。生物喷墨打印机每秒喷射数千个细胞,细胞相互叠加,从而构成三维人体器官。
法新社21日援引中村真人的话报道:“这就像在微观层面建造摩天大楼,原料是不同的细胞和其他材料,而非钢筋、水泥和玻璃。”
利用喷墨打印原理,中村真人已成功利用活细胞制成一条直径1毫米、含2种不同细胞的双壁管道,这类似人体血管的3层管壁结构。他还曾造出只有头发丝粗细的单壁水凝胶管。
用来“打印”细胞的三维喷墨生物打印机由中村真人的研究团队历时3年完成。这台打印机可细致分辨细胞排列位置,每分钟可“制造”1.5厘米管道。
助医疗
中村真人说:“最终我希望能造出人体心脏。”
他的研究初衷是,如果捐赠器官数量不足,研究人员就应制出足够供移植的器官,以满足患者需要。
中村真人说,研制“打印”人体心脏要花20年。法新社评论,一旦成功,等待心脏移植的患者将受益匪浅。
一方面“健康心脏”可大批量生产;另一方面,由于“打印”心脏使用患者自身细胞,因此移植手术后,患者身体不会出现排斥反应。
中村真人曾花数年时间研究人造心脏。由于人造器官自身无法产生能量、生成荷尔蒙,也无法防止感染,因此至今不能取代人体捐赠器官。
叙过程
中村真人年轻时是儿科临床医生,为患心脏疾病的儿童诊治。他发现,传统治疗方式对一些儿童并无效果,一些儿童则由于病情过重,无法承受传统治疗。
“我只能眼看着他们死去,”中村真人说,“临床医生只会按教科书上的治疗方法治疗患者,我只好寄希望于医疗进步,以拯救更多生命。”
一次研究中,中村真人发现,喷墨打印机喷射出的墨滴和人体细胞大小相似,于是开始“打印”人体器官的研究。2003年,他成功使“打印”后的细胞存活,成为世界首个以喷墨技术制成活细胞三维器官的人。
与普通喷墨打印机可自动选择不同颜色打印类似,生物喷墨打印机可选择把不同细胞喷射到预定位置,从而形成三维器官。中村真人说,未来研究人员还能利用这项技术“打印”干细胞,以生成健康新器官。
“我真的不清楚未来会如何,但这项技术将有助于定位干细胞,”他说。