【GRi草根影響力新視野╱記者梁瓈月編譯】
目前較廣為人知的生物印刷技術為印製肝臟細胞以及眼睛細胞的部分,但其實美國所用的BAT(BioAssembly Tool)生物3D列印機除了做器官細胞列印之外,也製作皮膚組織,並且正嘗試製作心臟器官。
BAT是在1998年由威廉斯所研發,目前已經發展到第三代。15年前美國國防部為了重建受生物恐物攻擊士兵的免疫系統,邀請威廉斯設計此BAT打印機並成功打印淋巴結細胞,後來與印度聯合公會合作,進階擴展實驗室規模及BAT系統,利用3D列印技術透過一層一層印製細胞,逐步突破心血管研究。
生物細胞印製時需經過複雜的數字系統計算,一層一層依軌道打印,若是任何一個步驟出錯或是用錯材料就必須重新來過。如果要將列印的細胞轉成另一種形式,如整合成一個器官,則必須要確認細胞間的基因關係,由於人體細胞來自基因,因此彼此會透過辨識碼核對,若不是相同基因則會產生排擠作用。
目前研發團隊已經可以整合肥胖細胞以及膠原蛋白變成一層薄組織,可做為心臟的一部分。製作心臟除了需要製做正確的心肌細胞之外,最艱難的就是要製作心血管系統,必須要先建立血管床、然後將細胞放在中空的血管通道,最後再將細胞擠壓形成血管壁。但每一個血管直徑不到頭髮4分之1,非常細,所以團隊採用最佳方式就是讓生物工作,讓細胞自己有能力組成組織。
未來外科手術中,只要將細胞、脂肪及所需材質放入機器中,就可以列印成需要的薄片組織或是器官,之後用於手術植入,一切都是自動化。但該計畫主持人侯應表示,這項技術要3到5年後才會成熟,自體細胞的材質雖然可以免去排斥效用,但自動化製做過程無法完全避免錯誤,就算正確率高達八成,但若移植到病患身上,還是會產生細胞或是器官運作問題。
目前可預測的是3D列印技術進展神速,許多單位也都投入3D列印細胞的研發,但美國藥物暨食品管理局還不確定要怎麼監管3D列印細胞,因為它可以用來製作多種的毒物與進行多種活動。目前威廉斯正積極跟美國藥物暨食品管理局界定細胞治療的範圍,希望針對不同的組織再生治療方式有不同的規範標準。希望未來人們在享受醫療進步的同時,也能免去毒物的威脅。
引據來源: http://www.techrepublic.com/article/new-3d-bioprinter-to-reproduce-human-organs/
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