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tandem (天灯)
2018-09-13 23:12:43http://www.cna.com.tw/news/ahel/201809110331.aspx
自身细胞进行生物打印 或可解决器官供应问题
使用特殊3D打印机进行人体组织生物打印,很可能会影响器官移植、癌症治疗和抗生素开
发等领域,为医学带来改变。
接受以自体细胞所培养的新膀胱移植的病患中,至今只有约10人仍存活于世,现年27岁的
马赛拉(Luke Massella)就是其中之一。他有脊柱裂(spina bifida)的先天性缺陷,
10岁时膀胱出现功能失常,导致肾功能衰竭。
当时在波士顿儿童医院(Boston Children's Hospital)担任外科医师的艾塔拉(
Anthony Atala),从马赛拉身上取下一小片膀胱组织,在实验室培养两个多月后,长
成新的膀胱。接着艾塔拉在长达14小时的手术中,以实验室培养出的新膀胱,取代马赛
拉有先天性缺陷的原有膀胱。马赛拉表示:“这很像是接受膀胱移植,不过(新膀胱)
来自我自己的细胞,所以不必处理排斥问题。”
当身体的免疫系统攻击植入体内的来自另一个有机体的细胞时,就会发生排斥反应。利用
患者自身细胞培养的组织进行移植,有助于抑制排斥效应。马赛拉说:“后来我几乎都能
过著正常生活。”他13岁前共接受17次手术,不过此后就再也无须如此。
艾塔拉治疗马赛拉时,使用生物打印技术,亦即利用经过改装的3D喷墨打印机,制造生物
组织。艾塔拉表示,他的团队已培养“8种以细胞为主要来源的组织,我们用来植入患者
体内”,包括经过生物工程改造的皮肤、尿道和软骨,全都是在实验室培养而成。这些经
过生物工程改造的器官正在进行临床实验,以取得美国食品暨药物管理局(FDA)批准。
目前担任美国威克森林再生医学研究所(Wake Forest Institute of Regenerative
Medicine)所长的艾塔拉表示:“你必须知道如何以手工方式培养这些器官,然后生物列
印技术确实是提高效率的工具。”换言之,他认为,生物打印能以成本可负担得起、品质
始终如一与精确建构的方式,产生所需的器官。
他指出,“皮肤之类的平坦构造”最容易进行生物打印,接下来有点较为复杂的是“血管
和尿道之类的管状构造”,至于“膀胱之类的非管状中空器官”更加困难。不过最难的还
是“心、肺和肾之类的实心器官”,“每公分的细胞数目高出非常多”。艾塔拉表示,对
于高度复杂的器官,生物打印机所提供的精确度优于人的双手。
美国生物打印新创公司Biolife4d执行长莫里斯(Steven Morris)表示,人类利用自己的
细胞进行器官生物打印,最终将可解决移植用器官“供应严重缺乏”的问题,且不再需要
抗排斥的免疫抑制药品。
瑞典生物打印新创公司Cellink执行长盖登霍姆(Erik Gatenholm)指出,专业打印机甚
至可复制癌症肿瘤,让医师有机会测试“哪种疗法可专门适用于该名患者”。
美国科技巨擘惠普公司(HP)的特殊打印系统副总裁佛里斯柯普(Annette Friskopp)表
示,生物打印机可为我们提供“快速安排少量体液,测试某种新抗生素是否对特定病患有
效”的方法。这或许有助于处理越来越多且严重的抗生素抗药性问题,亦即传统抗生素无
法消灭的“超级细菌”越来越多。