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1、3D打印器官打印器官汇报人：尹雪峰汇报人：尹雪峰组员：李红丹组员：李红丹 刘红玉刘红玉 裴彩霞裴彩霞 魏文倩魏文倩生物生物3D打印技术打印技术能够将细胞等材料打印出特能够将细胞等材料打印出特定形状的组织器官，另辟蹊径地制造人体替定形状的组织器官，另辟蹊径地制造人体替换器官，从而实现特定器官的定制化服务换器官，从而实现特定器官的定制化服务3D打印器官技术的原理打印器官技术的原理 : 与普通打印机的基本相同，打印器官时，与普通打印机的基本相同，打印器官时，从成提取出干细胞，通过采用不同的成长因从成提取出干细胞，通过采用不同的成长因子，这些细胞能够被分化成不同类型的其他子，这些细胞能够被分化成不同类
2、型的其他细胞；再将这些细胞转化成液滴，制成细胞；再将这些细胞转化成液滴，制成“生生物墨水物墨水”，然后注射器一层一层地将然后注射器一层一层地将“生物生物墨水墨水”喷涂到凝胶支架上，这样一层层重复喷涂到凝胶支架上，这样一层层重复喷涂叠加起来，直到器官的三维结构完成，喷涂叠加起来，直到器官的三维结构完成，最终把计算机上的蓝图变成实物。最终把计算机上的蓝图变成实物。最大的技术困难最大的技术困难 : 科学家称最大的技术困科学家称最大的技术困难并不是制造器官难并不是制造器官本本身，身，而是复制器官内部错综而是复制器官内部错综复杂的血管网络复杂的血管网络。 许多许多组织工程学家认为如今组织工程学家认为如今
3、最好的办法可能是打印最好的办法可能是打印出一个器官最大的连接出一个器官最大的连接性血管，然后给那些大性血管，然后给那些大血管细胞留出充足的时血管细胞留出充足的时间、空间和理想环境自间、空间和理想环境自造剩余血管，最终器官造剩余血管，最终器官便可以被植入体内。便可以被植入体内。在本世纪初，科学家和医生们就看到了该技术的潜力无穷人们可以利用它制作活性组织，甚至是人类器官。在世界各地的实验室里，化学、生物、医药和工程学领域的专家们正致力于研究实现一个大胆目标的多元途径。而这个目标就是：用病患自己的细胞打印出功能齐全的肝、肾或者心脏。如果成功了，等待器官捐献的病患名单将成为过去时。打印出肾脏原型打印出
4、肾脏原型美国北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆市维克森林大学科学家已用一台3D打印机制造出一个肾脏原型。目前他们正用3D打印技术制造出用于培育人体细胞的脚手架，从而制造包括耳朵和鼻子在内、看似真实的面部特征。打印出皮肤移植片打印出皮肤移植片 在传统的皮肤移植手术中，医生们会从身体的某个部位提取细在传统的皮肤移植手术中，医生们会从身体的某个部位提取细胞并将其胶结在另一个部位。维克森林大学的研究人员希望能胞并将其胶结在另一个部位。维克森林大学的研究人员希望能将新的皮肤直接打印在伤口部位。最终，他们计划制造出一台将新的皮肤直接打印在伤口部位。最终，他们计划制造出一台能在战场和灾区使用的便携式打印机。能在战场
5、和灾区使用的便携式打印机。打印出具有功能的人耳打印出具有功能的人耳美国康奈尔大学美国康奈尔大学的工程师与医生的工程师与医生成功制造了一个成功制造了一个人工假耳，在外人工假耳，在外观与功能上与真观与功能上与真耳并无二样。这耳并无二样。这一重要的进展给一重要的进展给那些患有先天性那些患有先天性耳朵畸形，即小耳朵畸形，即小耳症的儿童带来耳症的儿童带来了希望。了希望。打印出人类仿生组织打印出人类仿生组织英国牛津大学研究出最新英国牛津大学研究出最新3D打印技术，将水和液体分子连接打印技术，将水和液体分子连接在一起形成了具有人体细胞功能的在一起形成了具有人体细胞功能的“液滴液滴”（仿生组织），（仿生组织）
6、，这些打印出这些打印出“功能液滴功能液滴”可用于替换受损的人体组织，或者可用于替换受损的人体组织，或者作为新方法为人体投递新药，相关研究发表在作为新方法为人体投递新药，相关研究发表在科学科学（Science）期刊上。）期刊上。 全球首例全球首例3D打印人体器官移植手术成功打印人体器官移植手术成功成功移植3D打印气管的小男孩Kaiba Gionfriddo移植的3D打印人造气管 美国俄亥俄州的男孩美国俄亥俄州的男孩Kaiba Gionfriddo，气管有先天性缺陷，出生，气管有先天性缺陷，出生6个星期后出现呼吸困难状况，由于通往心脏及肺部的主要动脉错位，气个星期后出现呼吸困难状况，由于通往心脏及
7、肺部的主要动脉错位，气管受到压迫，几乎每天都会突然停止呼吸。医生曾判定其不能活着走出管受到压迫，几乎每天都会突然停止呼吸。医生曾判定其不能活着走出医院。医院。密歇根大学公共医疗中心在密歇根大学公共医疗中心在Kaiba的喉咙里植入了一个的喉咙里植入了一个3D打印机制打印机制作的人工气管，帮助其正常呼吸。手术在去年作的人工气管，帮助其正常呼吸。手术在去年2月进行，现在月进行，现在19个月大个月大的的Kaiba健康成长，呼吸正常。健康成长，呼吸正常。器官打印面临的难题？器官打印面临的难题？打印人体器官是科学幻想？打印人体器官是科学幻想？北京大学医学部解剖学与组织胚胎学系教授于恩华北京大学医学部解剖学
8、与组织胚胎学系教授于恩华说，说，人体的干细胞确实有分化的能力，它就像一个发育不人体的干细胞确实有分化的能力，它就像一个发育不成熟的细胞，能够在一定的营养和生成条件下，转成熟的细胞，能够在一定的营养和生成条件下，转化为肌肉细胞、神经细胞、肾细胞等人体各种细胞。化为肌肉细胞、神经细胞、肾细胞等人体各种细胞。但是不能说，因为干细胞有这种能力，通过打印就但是不能说，因为干细胞有这种能力，通过打印就能获得一个有生命力的器官。能获得一个有生命力的器官。面临的难题面临的难题有人说用自体干细有人说用自体干细胞就能造出器官，但胞就能造出器官，但是干细胞首先要在体外是干细胞首先要在体外进行诱导分化，然后再进行诱导
9、分化，然后再将分化的细胞准确安将分化的细胞准确安放在器官的固定位置。放在器官的固定位置。干细胞的体干细胞的体 外诱导分化，以及外诱导分化，以及 准确列分子的位置准确列分子的位置 ，就是目前学，就是目前学 界还未攻克界还未攻克的难题。的难题。 即使即使用打印就能用打印就能 得到人体器官，得到人体器官， 也将是一个也将是一个 命伦理的挑战。命伦理的挑战。 不论如何，科学总是在争论和矛盾中不断前行。不论如何，科学总是在争论和矛盾中不断前行。“生物打印生物打印”技术虽然还处于概念验证阶段，但技术虽然还处于概念验证阶段，但是如果这个研究方向没有错，未来人们将利用它是如果这个研究方向没有错，未来人们将利用它开发出众多应用。开发出众多应用。而现在所能预见的是，人们至少不用再而现在所能预见的是，人们至少不用再翘首以盼漫长的器官捐献名单了。翘首以盼漫长的器官捐献名单了。Thank you!
