怎樣3D打印出逼真的人體器官?據(jù)《每日郵報(bào)》24日報(bào)道，德國慕尼黑大學(xué)埃蒂爾克領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)提出一種能夠精確描繪器官內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“透視”技術(shù)，3D打印人體器官將“有圖可依”，為醫(yī)療領(lǐng)域帶來顛覆性變革。
報(bào)道稱，研究人員利用溶劑使器官變得透明，然后用激光在顯微鏡中掃描器官，從而獲取包括血管和每個(gè)細(xì)胞位置在內(nèi)的整個(gè)器官結(jié)構(gòu)。利用這一結(jié)構(gòu)圖，研究人員可以先用3D打印造出器官的支架，再將干細(xì)胞裝入3D打印機(jī)，注入正確位置，使器官正常工作。
埃蒂爾克表示，這一成果標(biāo)志著3D打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域向前邁出了重要一步。之前的3D生物打印缺乏詳細(xì)的器官結(jié)構(gòu)圖，現(xiàn)在我們可以看到每個(gè)細(xì)胞在透明人體器官中的位置，然后可以用3D生物打印技術(shù)“復(fù)制”一個(gè)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(tuán)隊(duì)計(jì)劃在未來2—3年開始制造一個(gè)3D打印的胰腺，并希望在5—6年內(nèi)造出一個(gè)腎臟。未來，團(tuán)隊(duì)將首先測試動(dòng)物能否依賴生物打印器官存活，并在5—10年內(nèi)開始臨床試驗(yàn)。
記者從埃蒂爾克等人近日發(fā)布在biorxiv網(wǎng)站的論文了解到，研究人員已經(jīng)成功獲取了小鼠大腦的結(jié)構(gòu)圖，但并不像報(bào)道中的那么簡單。實(shí)驗(yàn)主要包括4個(gè)步驟，首先使用小麥胚芽凝集素和埃文斯藍(lán)對所有大腦血管染色;之后用特殊溶劑洗滌小鼠大腦，使其失去脂肪等物質(zhì)變得透明，染色的血管就凸顯出來;再用微米分辨率的光學(xué)顯微鏡對其3D成像;最后采用基于深度學(xué)習(xí)的深度全卷積網(wǎng)絡(luò)(DFCN)算法自動(dòng)提取和分析圖像數(shù)據(jù)，得到精細(xì)的小鼠大腦結(jié)構(gòu)圖。
論文指出，在此之前，沒有其他方法能夠得到整個(gè)大腦所有血管分布的三維圖像。核磁共振成像不能達(dá)到捕獲毛細(xì)血管的分辨率;微血管成像可以顯示微血管結(jié)構(gòu)，但無法獲得完整的大腦血管結(jié)構(gòu);熒光顯微鏡能提供更高的分辨率，但通常只用于觀察薄組織切片，無法保留完整的血管結(jié)構(gòu)。(實(shí)習(xí)記者胡定坤)
關(guān)鍵詞： “透視”技術(shù) 打印人體器官
