想一想3D打印的皮膚、耳朵、骨支架和心臟瓣膜，3D打印的愛好者會(huì)說，這種技術(shù)有產(chǎn)生醫(yī)學(xué)革命的潛質(zhì)。如今，由凝膠制成的人工卵巢能夠使老鼠受孕并產(chǎn)下健康的后代。研究人員表示，這種工程化的卵巢總有一天能夠幫助因放療或化療導(dǎo)致不育的癌癥幸存者恢復(fù)生育能力。

　　并未參與該項(xiàng)研究的美國比佛頓市俄勒岡國家靈長類動(dòng)物研究中心生殖科學(xué)家Mary Zelinski表示，這項(xiàng)“具有里程碑意義的研究成果”是“關(guān)于生殖系統(tǒng)組織的生物工程應(yīng)用的一個(gè)重要進(jìn)展”。

　　在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家使用了一個(gè)具有發(fā)射凝膠噴嘴的3D打印機(jī)，而其所使用的凝膠來源于動(dòng)物卵巢中天然存在的膠原蛋白。研究人員通過在載玻片上打印各種重疊的凝膠纖維圖案來構(gòu)建卵巢，這就像用林肯積木造房子一樣，只不過是在一個(gè)更小的規(guī)模上——每一個(gè)腳手架據(jù)測量只有15毫米×15毫米大小。

　　研究人員隨后小心地將小鼠的早期卵泡(被生成激素的細(xì)胞包圍的含有一個(gè)生長卵子的球形結(jié)構(gòu))插入這些“支架”。8天后，更緊密編織的支架承載了更多部分的幸存卵泡，研究人員把這一作用歸因于早期卵泡具有更好的物理支持。

　　然后，研究人員在活體老鼠身上測試了更緊密的編織支架。研究人員穿過支架打了一些2毫米的洞，并且向每一個(gè)洞中植入了40到50個(gè)早期卵泡，從而創(chuàng)造了一個(gè)“生物假體”卵巢。隨后，他們利用外科手術(shù)摘除了7只小鼠的卵巢，并在其位置上縫合了人工卵巢。

　　研究小組發(fā)現(xiàn)，每個(gè)老鼠的血管都滲透到支架上。這種血管化是至關(guān)重要的，因?yàn)樗軌蛳蚵雅萏峁┭鯕夂蜖I養(yǎng)物質(zhì)，并允許卵泡產(chǎn)生的激素在血液中循環(huán)。

　　美國伊利諾伊州芝加哥市西北大學(xué)Monica M. Laronda和同事在5月16日出版的《自然—通訊》雜志中報(bào)道稱，他們讓這些老鼠交配，其中3只雌鼠分別產(chǎn)下了一窩健康的幼崽。這些產(chǎn)崽的雌鼠同時(shí)還能夠自然泌乳，這表明嵌入支架的卵泡產(chǎn)生了正常水平的激素。

　　利用患者之前提取的卵泡或捐贈(zèng)的樣本，研究人員希望類似的生物假體卵巢能夠被植入人類患者體內(nèi)從而恢復(fù)其生育能力。但這還有一段很長的路要走。

　　法國里昂南部醫(yī)院中心從事3D打印醫(yī)療應(yīng)用的外科醫(yī)生Nicolas Sigaux指出，人類卵巢支架將需要專門設(shè)計(jì)的宿主血管，因?yàn)樗鼈兊某叽巛^大，而任何大的身體部分“印刷”都是一項(xiàng)必須克服的挑戰(zhàn)。

　　Sigaux表示，“血管是印刷大塊功能組織的主要局限”，一旦這個(gè)問題解決了，準(zhǔn)備植入的器官將能夠進(jìn)行3D生物印刷。

　　3D生物打印是一種能夠在數(shù)字三維模型驅(qū)動(dòng)下，按照增材制造原理定位裝配生物材料或細(xì)胞單元，制造醫(yī)療器械、組織工程支架和組織器官等制品的技術(shù)。器官移植可以拯救很多人體器官功能衰竭或損壞的患者生命，但這項(xiàng)技術(shù)也存在器官來源不足、排異反應(yīng)難以避免等弊端。不過，隨著未來“生物打印機(jī)”的問世，這些問題的解決有了新的技術(shù)手段。這種機(jī)器首先讀入由醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)重建或設(shè)計(jì)的三維模型，將模型離散成多個(gè)片層，計(jì)算機(jī)控制打印噴頭逐層打印由生物材料或細(xì)胞組成的“生物墨水”，不斷重復(fù)這一過程，直至打印完成三維組織前體。隨后，細(xì)胞開始重新組織、溶合，形成新的血管等組織結(jié)構(gòu)。