不得不說(shuō),美國(guó)的科技研發(fā)能力,在全球無(wú)出其右。
一個(gè)月前以色列特拉維夫大學(xué)3D打印出第一顆不具備泵血功能的心臟一事,驚動(dòng)了全球。
一個(gè)月后的今天,美國(guó)傳來(lái)大消息,萊斯大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)成功3D打印出了“會(huì)呼吸”的肺。
4月16日,以色列特拉維夫大學(xué)一個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究人員用革命性的3D打印技術(shù),利用取自病人自身的組織細(xì)胞,打印出了全球第一個(gè)完整結(jié)構(gòu)的心臟。
這個(gè)不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)的心臟,被認(rèn)為,是人類器官移植的一次革命性顛覆。
唯一的遺憾是,尚不具備泵血功能。
但近日,美國(guó)科學(xué)家打印出來(lái)的肺,實(shí)現(xiàn)了革命性突破,具有“呼吸”功能。
據(jù)《科學(xué)》雜志披露:美國(guó)萊斯大學(xué)的Bagrat Grigoryan、Kelly Stevens和Jordan Miller等,通過(guò)三維光刻技術(shù),使用生物相容的水凝膠,3D打印了一個(gè)包含血管和氣道的肺臟模型,在其中實(shí)現(xiàn)了血液的氧合;還構(gòu)建了一小塊肝臟,移植到小鼠體內(nèi)后成功存活。
實(shí)現(xiàn)血液氧合的意思,就是會(huì)呼吸。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是采用水凝膠材料,利用3D打印技術(shù),打印出了能夠?qū)崿F(xiàn)呼吸功能的肺模型。

接下來(lái)他們要做的,就是如何用凝膠制造活組織和活細(xì)胞,一旦實(shí)現(xiàn),人類的器官移植難題,便徹底攻破。
在當(dāng)下這個(gè)一切皆有可能的時(shí)代,這個(gè)問(wèn)題,相信不用等太久。
以色列3D打印心臟,采用的是患者自身的組織細(xì)胞,打印來(lái)出來(lái)的心臟不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng),但不具備泵血功能。
美國(guó)3D打印出來(lái)的肺,具有呼吸功能,但采用的材料是凝膠。
二者各有優(yōu)勢(shì),各有短板。
想象一下,如果以色列特拉維夫大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)與美國(guó)萊斯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)交換意見(jiàn),通力合作,利用3D打印技術(shù),打印出具備人體細(xì)胞與組織,且具有正常功能的器官,你覺(jué)得還遠(yuǎn)嗎?
美國(guó)與以色列是鐵桿盟友,不是沒(méi)有這個(gè)可能。
萊斯大學(xué)是如何利用凝膠打印出具有“呼吸”功能的肺?關(guān)鍵在于,它的打印技術(shù)。
美國(guó)萊斯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì),選擇了三維光刻技術(shù),通過(guò)光照使光敏樹(shù)脂局部聚合,打印出特定的結(jié)構(gòu)。相比逐點(diǎn)打印的傳統(tǒng)噴墨式3D打印,三維光刻可以同時(shí)處理幾百萬(wàn)個(gè)體素,再輔以檸檬黃遮光,打印的效率和精度都大幅提高了。
他們利用這種打印技術(shù),先嘗試打印了一段帶瓣膜的血管,非常順利。

之后,加大難度,打印肺器官中相互纏繞、且不互通的血管與氣管,依舊順利完成。

最后,攻關(guān)了能夠?qū)崿F(xiàn)氣體交換的肺泡與毛細(xì)血管,并最終成功打印出具有呼吸功能的肺架構(gòu)。

科學(xué)技術(shù),就是這么神奇,神奇到有時(shí)候我們都不敢相信自己的眼睛。
下一步,就是將凝膠轉(zhuǎn)換成真正的細(xì)胞與組織。正如上面說(shuō)到的,要么與特拉維夫大學(xué)通力合作,要么自己研發(fā)。
可以說(shuō),人類距離3D打印具有真正細(xì)胞、組織和功能的器官,已經(jīng)走完了99步,就差最后一步了。
不遠(yuǎn)的將來(lái),人類器官移植難題不再是難題。
人類器官移植如今面臨的難題主要有兩個(gè):
1、缺少。
由于文化因素和個(gè)體因素,全球愿意器官捐獻(xiàn)者始終是極少數(shù),人類需要接受器官移植的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于器官捐獻(xiàn)的數(shù)量。
可查到的數(shù)據(jù)顯示,作為全球器官捐獻(xiàn)量最大的美國(guó),2017年前3個(gè)月,美國(guó)已記錄捐獻(xiàn)器官2553例,完成器官移植5367例,但仍有11.8萬(wàn)余人在等待移植,并且平均每天有22人會(huì)在等待中死去。
由于人口多,中國(guó)成為了世界上器官捐獻(xiàn)數(shù)量?jī)H次于美國(guó)的國(guó)家。
截至2018年底,我國(guó)已累計(jì)完成公民逝世后器官捐獻(xiàn)2.1萬(wàn)例,捐獻(xiàn)大器官突破5.8萬(wàn)個(gè),累計(jì)實(shí)施器官移植手術(shù)超過(guò)6萬(wàn)例。
但我國(guó)每年因?yàn)榈炔坏骄璜I(xiàn)的器官,最終死于器官衰竭的患者,在30萬(wàn)人以上。
“器官荒”已成為全球性難題。
2、免疫排斥反應(yīng)。
即使有合適的器官可以移植,接受器官移植的患者,也不得不在其余生中,每天都需要用藥物來(lái)克制免疫排斥反應(yīng)。
如果你是理科生,具備起碼的生物知識(shí),就應(yīng)該明白,人體會(huì)自動(dòng)識(shí)別外來(lái)組織,然后通過(guò)免疫細(xì)胞干掉它們,目的就是保護(hù)機(jī)體自身。
器官移植,血緣關(guān)系越親近越好,越親近免疫排斥作用就相對(duì)弱一些,但再弱也還是會(huì)存在,必須依靠藥物輔助。
美國(guó)萊斯大學(xué),再加上一個(gè)月前以色列特拉維夫大學(xué)傳來(lái)的消息,告訴我們,人類器官難題,不用多久都可以通過(guò)3D打印來(lái)解決。
3D打印,要多少有多少,且是利用患者自身細(xì)胞,完全不存在排他反應(yīng)。
或許正如網(wǎng)友們調(diào)侃的,以后充值生命,就像現(xiàn)在網(wǎng)吧上網(wǎng)充錢(qián)一樣,“老板,給我打印個(gè)腎,順便再打印個(gè)肝”。
目前,人類通過(guò)3D打印技術(shù),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)器官組織生物打印,如打印的甲狀腺,已植入患者體內(nèi)的脛骨替代物等。
打印結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能強(qiáng)大的內(nèi)臟器官,已經(jīng)走完了99步,就差最有一步。用不了多久,人類的心、肝、脾、胰、肺、胃……五臟六腑通通可以用3D技術(shù)打印出來(lái)。
什么心臟病(心臟)、糖尿病(胰)等,統(tǒng)統(tǒng)say goodbye。
當(dāng)然,前提是,你得有錢(qián),得有錢(qián)享受這些最尖端的科技成果。
所以,正如本號(hào)多次強(qiáng)調(diào)的,我們普通人接下來(lái)要做的就兩件事:努力活得健康長(zhǎng)壽,并好好賺錢(qián)。
因?yàn)橹挥谢畹瞄L(zhǎng),才能見(jiàn)到這些科技的突破。只有賺到了錢(qián),才有機(jī)會(huì)享受到這些科技成果。
人生最痛苦的事情莫過(guò)于兩件:1、技術(shù)已突破,人已經(jīng)沒(méi)了;2、技術(shù)已突破,人也在,但錢(qián)沒(méi)了。



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