3D打印腎臟的分析

視頻原片上專門有disclaimer:
these printed kidney structures are early prototypes that are being studied experimentally and are year away from functional and clinical use
這個(gè)disclaimer有兩點(diǎn)很重要：
第一，這叫kidney structure, 不叫kidney，本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這是個(gè)模型。雖然用的材料可能是活細(xì)胞。
第二，告訴大家這東西還要很多年才能實(shí)用。
視頻上看到的打印機(jī)工作原理其實(shí)不復(fù)雜，就是：
1. 非常精細(xì)地掃描腎的三維結(jié)構(gòu)
2.打印機(jī)能夠用不同的“噴頭”切換打印材質(zhì)，不同的材質(zhì)代表不同種類的細(xì)胞。
3.根據(jù)掃描的模型，用打印機(jī)重建
技術(shù)的難點(diǎn)根本不在掃描或打印上，這個(gè)時(shí)代已經(jīng)有精度極高，能夠?qū)嵱玫?D打印機(jī)。難點(diǎn)在生物技術(shù)上。
膀胱這樣的器官容易處理，是因?yàn)樗�就是一個(gè)袋子。只要物理結(jié)構(gòu)正確，材質(zhì)合適，不產(chǎn)生過(guò)大的排異反應(yīng)，就能用。你不用給它做出正確的微結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟愣疾挥没罴?xì)胞來(lái)制造它，也就避免了供血，神經(jīng)布線等等一系列大麻煩。
腎這樣的器官完全兩回事。要想“打印”出一個(gè)能用的腎，首先你要保證能體外制造各種有活性的腎臟細(xì)胞。包括神經(jīng)使用的神經(jīng)細(xì)胞，血管使用的上皮細(xì)胞，以及各種特性的結(jié)締組織，最后還有結(jié)構(gòu)和功能都很復(fù)雜的腎小球組織。這是一個(gè)現(xiàn)階段無(wú)法企及的任務(wù)。大部分的人類細(xì)胞都不能準(zhǔn)確地地體外增殖。
其次你把有活性的細(xì)胞安放到位置，不等于它能變成有功能的組織。舉個(gè)例子：毛細(xì)血管，組成血管壁的細(xì)胞在發(fā)育生成毛細(xì)血管時(shí)，相互之間會(huì)產(chǎn)生表面生化反應(yīng)，來(lái)形成不同的組織需要的不同通透度。這種尺度的“裝配”不是三D打印的精度能夠處理的。
我覺得這種技術(shù)研究很有趣，也有希望解決一些相對(duì)簡(jiǎn)單的問題，比如膀胱或者骨，關(guān)節(jié)，但要對(duì)付腎、肝之類微結(jié)構(gòu)復(fù)雜，代謝功能復(fù)雜的器官，是走錯(cuò)了方向。這樣的器官比較合理的形成方式是長(zhǎng)出來(lái)的。不是拼出來(lái)的。研究怎么在體外長(zhǎng)一個(gè)，比“打印”一個(gè)要靠譜得多。就像是我需要一道好吃的回鍋肉，比較合理的方式是去研究原料和菜譜和烹調(diào)程序，而不是研究3D掃描回鍋肉，準(zhǔn)備各種復(fù)雜的分子，然后拼一盤出來(lái)。生物的方式本質(zhì)上來(lái)說(shuō)就是菜譜的方式。