結帳
購物車有 0 項商品,共 0
天下文化首頁 主題 3D列印技術發達,可以列印人類的器官了嗎?
科學自然

發表日期

2018.03.15
收藏文章 0

文章摘錄自

拯救或毀滅世界的十種新創科技
意想不到的未來,就在眼前!未來,這世界到底會變成怎樣?為什麼距離首次登月已經這麼久了,我們還沒有在月...
定價 480
優惠價 85折,408
$480 85$408
加入購物車

3D列印技術發達,可以列印人類的器官了嗎?



圖片來源:摘自本書

編按:科學家已經找到利用菠菜來建構人類心肌的方法,可望解決長久以來修復受損器官的問題。但除了這個問題之外,其實要利用3D列印技術來製造人類器官,還有很長一段路要走。

想瞭解為何在實驗室裡製造器官這麼困難,我們有必要先來談一下「你」。你可能有這樣的概念:你的身體是由一堆細胞和液體構成的。這麼說倒是沒錯,卻忽略了一大堆東西。考慮剛形成的單一細胞。那個細胞需要能量方可移動。它需要化學訊號告訴它該去哪裡。一旦它知道自己要去哪裡,可能需要環境的提示才知道要做什麼。而且細胞需要某些結構將它們固定在適當的地方,否則「肉果凍」就會變得水水的。

你的肝臟不是只坐等處理店家在「歡樂時光」招待的飲料。它一直都在工作,例如收發化學訊息、移除死細胞、製造新細胞等等。為了製造新的肝臟,你要有正確的細胞,並在正確的環境、正確的時間對它們進行正確的處理。這有點像是一下子就生出一家工廠,而不是先蓋工廠架構,然後裝機器,然後雇用員工。

我們和萊斯大學的米勒(Jordan Miller)博士談到複製出這種複雜性,他告訴我們:「雖然科學家可以在培養皿中培養細胞,但身體的奇妙結構使我們擁有相當緊密的形狀。比方說,肺臟表面與血液進行氣體交換的面積,等於把整個網球場摺起來塞進你的胸腔。因此,如果我們無法複製奇妙結構的至少某些部分,根本沒辦法製造具有功能的替代器官。」

喔對了,而且當你正全力以赴製造器官,時鐘也在不停的滴答滴答。如果有一丁點器官組織沒有得到正常的養分供應,這部分幾小時內就會死掉。器官組織中非常薄的部分,可以藉由滲透來吸收養分(有點像是海綿吸收水分),但是假如超過銅板的厚度,那就行不通了,於是最後會變成組織的外層是活的,裡層是死的。

避免器官組織統統死掉,是最複雜的部分。以真正的人體器官來說,這個問題是由脈管系統,也就是血管來解決。血管不只是你熟悉的靜脈和動脈而已,還有從大血管的兩端分叉出去的微小細管,也就是所謂的微血管。

不幸的是,由於微血管太小了,利用目前的器官列印技術,實在很難把它們建構在大血管上。

你想裝一個有故障風險的人工器官嗎?

更難的是,器官一定要很完美。萬一你的心臟停止跳動兩分鐘,你就死翹翹了。想像一下,每次電力公司停電,整個網際網路是不是會完蛋?更重要的是,你能接受你的新膀胱有1%的故障率嗎?

所以,如果你試圖打造新器官,就會受到一大堆限制—你要有辦法利用各式各樣的細胞類型,並且對它們進行各種不同的處理。你要建構脈管系統,以便在打造器官時提供器官養分。你做這一切要動作很快,這樣細胞在你東拼西湊時才不會死光光。而且你在過程中不能出任何差錯!

(本文摘自拯救或毀滅世界的十種新創科技

相關書籍

書到通知我

請輸入您的 Email 作為書到通知的信箱