3D列印也能印出脑样组织了

  3D列印的过程其实是一层层材料堆砌的过程，材料太软的话，很容易因为底部支撑力不够而使得整一个列印出来的物体坍塌。 用3D列印技术制作人体器官本来已经不是一件新鲜的事情，不过近日，利用3D列印制作的这件人体器官还是引起了科学界的一阵关注和讨论——和人类自身脑组织一样如海绵状柔软的3D列印版脑样组织。在过去，3D列印是实现不了这样「柔软」的列印的。 3D列印自问世以来，就成为了医生的得力助手。 3D列印可以让医生利用患者自身的细胞为患者「量身定做」器官，这能大大缓解移植器官严重短缺的情况。但是，3D列印技术其实有很大的局限性。为了制造这些器官，生物工程师需要用3D列印先做出器官结构支架，然后再往里填充细胞。到目前为止，只有相对较硬的材料才能进行3D列印。对于身体里的一些软体器官，比如大脑和肺，都不能通过3D列印获得。 伦敦帝国理工学院机械工程系的研究员Zhengchu Tan在最近发表的文章中详细描述了新的3D列印技术：「以前能印制的生物结构是像骨骼类的硬器官，而现在，我们已经可以利用一种复合凝胶（一种水溶性合成聚合物聚乙烯醇和一种名为Phytagel的果冻状物质）作为列印材料，制作出类似于大脑和肺部的人体组织。」 Zhengchu Tan在文中也提到了利用软性材料进行列印的问题：3D列印的过程其实是一层层材料堆砌的过程，材料太软的话，很容易因为底部支撑力不够而使得整一个列印出来的物体坍塌。 为了解决这个问题，研究人员必须使用低温印刷工艺，使前一层被冻结变得牢固稳定之后，再叠加下一层。待最后列印成果出来之后，工程师可以再慢慢融化物体，获取需要的形状。 到目前为止，研究人员还只是能够3D列印出大脑样组织的小样本（而不是整个大脑）。高级研究作者，伦敦帝国理工学院生物工程系的研究员Antonio Elia Forte说：「如果你试图使用标准的商用3D印表机3D列印完整的大脑，这将是非常具有挑战性的。当列印复杂的结构时，随着材料性质变得越来越软，堆砌的压力越来越大，几何体崩塌的风险就越大。」 Forte还解释道，目前研究人员使用的低温技术是通过三维印刷板来实现的，这种技术其实并不能很好的达成科学家对列印最终效果的预想。 不过，3D列印的这项新技术始终是一个进步。现在我们终于能列印出非常软的材料，而这是以前没有实现的。展望未来，研究人员的目标是改进技术，以便能够列印更大的物体。 Forte补充说，生物工程师可能还需要几十年的时间才能使用3D列印技术来制造诸如大脑或肺部等功能完善的复杂人体器官。尽管如此，目前的技术还是可以用来帮助研究人员对脑部或肺部组织在被损伤情况下的反应进行研究。 Follow 我们的Page，每天追踪科技新闻！ 想看更多英文版文章吗？ 点我进去～