科技日報北京4月25日電(實習記者胡定坤)怎樣3D列印出逼真的人體器官?據《每日郵報》24日報導,德國慕尼克大學埃蒂爾克領銜的研究團隊提出一種能够精確描繪器官內部結構的“透視”科技,3D列印人體器官將“有圖可依”,為醫療領域帶來顛覆性變革。
報導稱,研究人員利用溶劑使器官變得透明,然後用雷射在顯微鏡中掃描器官,從而獲取包括血管和每個細胞位置在內的整個器官結構。利用這一結構圖,研究人員可以先用3D列印造出器官的支架,再將幹細胞裝入3D打印機,注入正確位置,使器官正常工作。
埃蒂爾克表示,這一成果標誌著3D列印在醫學領域向前邁出了重要一步。之前的3D生物列印缺乏詳細的器官結構圖,現在我們可以看到每個細胞在透明人體器官中的位置,然後可以用3D生物列印科技“複製”一個完全相同的器官。“我相信,這是我們第一次接近真正的人體器官。”
埃蒂爾克的團隊計畫在未來2—3年開始製造一個3D列印的胰腺,並希望在5—6年內造出一個腎臟。未來,團隊將首先測試動物能否依賴生物列印器官存活,並在5—10年內開始臨床試驗。
記者從埃蒂爾克等人近日發佈在biorxiv網站的論文瞭解到,研究人員已經成功獲取了小鼠大腦的結構圖,但並不像報導中的那麼簡單。實驗主要包括4個步驟,首先使用小麥胚芽凝集素和埃文斯藍對所有大腦血管染色;之後用特殊溶劑洗滌小鼠大腦,使其失去脂肪等物質變得透明,染色的血管就凸顯出來;再用微米分辯率的光學顯微鏡對其3D成像;最後採用基於深度學習的深度全卷積網絡(DFCN)算灋自動選取和分析影像數據,得到精細的小鼠大腦結構圖。
論文指出,在此之前,沒有其他方法能够得到整個大腦所有血管分佈的三維圖像。核磁共振成像不能達到捕獲毛細血管的分辯率;微血管成像可以顯示微血管結構,但無法獲得完整的大腦血管結構;螢光顯微鏡能提供更高的分辯率,但通常只用於觀察薄組織切片,無法保留完整的血管結構。