移植器官短缺严重 3D打印会是最终的答案吗?

魏丁小陆
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  苏黎世联邦理工学院工程师打造的3D打印硅胶心脏

  《卫报》网站撰文指出,我们距离3D生物打印人体器官还有多远呢?该技术能否解决移植器官短缺问题呢?科学家们正在努力利用3D打印机来制造替代性人体器官。不过,虽然该技术的种种可能性令人兴奋,但现在已经有人担心它会让人类“扮演上帝的角色”。

  以下是文章主要内容:

  埃里克·加藤霍尔姆(ErikGatenholm)第一次看到3D生物打印机是在2015年年初。当时,他的父亲、哥德堡查尔姆斯理工大学化学与生物聚合物技术教授保罗(Paul)给家买来了一台。它的价格在20万美元左右。“我的父亲说,‘这东西能够打印人类器官。’”加藤霍尔姆回忆道,如今他仍觉得惊诧不已。“我说,‘胡说八道!’之后,它打印出了一个小小的软骨。它不是软骨,但它看上去让人觉得它可能就是软骨。那一刻,我觉得,‘这简直太酷了!’”

  很早就拥有一台普通的3D打印机的加藤霍尔姆当时就在想,他想要在3D生物打印领域干出点什么来。他的口音也许有点怪异——他在瑞典和美国长大,他的父亲在美国是一位客座教授——但他的目标和雄心都是经过深思熟虑的。加藤霍尔姆在18岁那年创立了自己的第一家生物科技公司,当时他认识到,如果这台机器有潜力打印器官,就像他父亲说的那样,那它就有潜力彻底改变医疗行业。

  用于救命用移植的器官在全球各地都非常短缺。例如,在英国,现在要进行肾脏移植的话,通过国家医疗服务体系(NHS),你平均要等待944天之久。肝脏、肺和其它的器官同样供不应求。移植组织的缺乏,据估计是美国的头号死亡原因。在美国,每年约有90万死亡案例,或者三分之一的死亡案例,可通过器官或者工程化组织的移植避免或者延迟。可想而知,移植器官的需求极其之大。

  生物墨水

移植器官短缺严重 3D打印会是最终的答案吗?

  Cellink的两位联合创始人埃里克·加藤霍尔姆和赫克托·马丁内斯

  加藤霍尔姆的父亲介绍其正在攻读组织工程学博士学位的学生赫克托·马丁内斯(HéctorMartínez)和也参与集体研讨的另一位学生伊凡·图尔尼尔(IvanTournier)给他认识。“我们当时在讨论展开一些实验。”现年27岁的加藤霍尔姆表示。

  “于是我跟他们说,‘我们为什么不上网购买我们所需要的打印墨水呢?’伊凡说,‘没有墨水,你买不到。’我说,‘什么意思?’这是我听到过的最愚蠢的话。市面上有一大堆打印机,购买墨水就行了。他说,‘不,你没懂我的意思,是买不到墨水。你得自己制造,你得混入某种东西。’然后我就说,‘那就自己制造墨水吧!’”

  Cellink正是诞生于2016年1月的这个灵感突然闪现的时刻。尽管该技术是科幻小说中的东西,但其经营理念类似于经典的“剃刀与刀片”。在该历史悠久的模式中,你实际上就是将剃刀赠送出去,然后通过可调换式刀片反复赚钱。喷墨式打印机同样如此:大家都知道,真正赚钱的地方是,墨水盒更换。

  在生物打印领域,加藤霍尔姆和马丁内斯开发了全球首款标准化生物墨水(bioink),并将其推出市场:它主要由一种名为纳米纤维素藻酸盐的材料制造而成,该材料部分提取自海藻。如果你有3D生物打印机,那该墨水就是你可以直接购买的现成产品。

  Cellink的影响力可谓不同凡响,尤其是考虑到它才诞生不久。该公司已经赢得了一系列创新和创业方面的奖项,还获得瑞典版《龙穴之创业投资》(Dragons’Den)真人秀节目的资助。成立仅仅10个月,加藤霍尔姆便进入股票市场,在纳斯达克FirstNorth市场挂牌上市。其IPO(首次公开招股)的超额认购比例达到令人膛目结舌的1070%。

  我在哥德堡会见加藤霍尔姆的时候,他似乎还在思考该如何利用公司新获得的资金。Cellink的办公室一片混乱:地上有块铁,钉上挂着西服外套,便于他出席临时安排的客户会议。他和32岁的马丁内斯通常都一天工作16个小时。“沙发躺上去非常舒服。”加藤霍尔姆笑道。他的办公室实际上没有坐下来的地方。Cellink的人员团队扩张太快了,加藤霍尔姆和马丁内斯都要将他们的座椅让给新员工。“我们是将它们捐献给科学。”加藤霍尔姆苦笑着说。

  但加藤霍尔姆非常清楚的一点是:现在就是生物打印的时代。“作为一位企业家,你总是得寻找蓝海。”他说,“企业家们总是会问,‘哪里有新的领域让你成为它的代名词?你能够占领它呢?’我想,生物墨水和生物打印就是那样的新领域。”

  他一脸难以置信地摇头道,“之前竟然没有人做生物墨水!”

  加藤霍尔姆乐于承认的一点是,生物打印是一种超现实的概念,是一种会引发一些伦理担忧的概念。它的运行原理跟常见的3D打印非常相似:你先利用计算机程序做出你想要制造的东西的虚拟形态,然后让打印机一点一点地将它打印成为成品。但不同于只能打印出珠宝、小雕像、汽车部件等无生命物体的普通3D打印机,生物打印机带来了创造活的组织的可能性。

  一开始,这可能意味着打印皮肤或者软骨,这些属于相对简单的结构,在体外生长也比较简单明了。然而,该技术的先驱们认为,最终他们将能够从头打造复杂的器官,比如心脏和肝脏。这些器官到时候或许可以应用于人类的移植。

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