上海
太空生物打印首次實現肝腎組織制造，標志著再生醫學和未來醫療制造邁出新一步。
撰文丨“械創新”編輯部
如果有一天，等待器官移植的患者不再需要漫長等待，而是像下訂單一樣獲得“定制器官”，這樣的場景會不會成為現實？
聽起來有些科幻，但科學家正在朝這個方向邁進。
7月9日，美國生物技術公司Auxilium Biotechnologies宣布，其自主研發的AMP-1軌道生物打印機在國際空間站成功打印出腎臟組織、肝臟組織以及軟骨組織。這也是人類首次在太空完成腎臟和肝臟組織的生物打印。
更值得關注的是，在同一次任務中，研究團隊還制造了28個神經修復植入物。這意味著，軌道上的“生物工廠”已經不僅僅停留在實驗概念階段，而開始展現出實際制造能力。
[左] 神經修復植入物 [右] 活體 3D 生物打印組織
兩者均在國際空間站的微重力環境下制造
6月17日，搭載這些生物樣本的SpaceX飛船返回地球。這次任務最大的突破，并不是簡單地把打印機搬到太空，而是首次證明：在微重力環境下，可以利用同一套自動化平臺制造多種不同類型的生物組織。
對于再生醫學領域來說，這是一個重要信號。
為什么器官要在太空打印？
很多人看到這條新聞的第一反應可能是：地球上不能打印嗎？
事實上，生物打印最大的挑戰從來不是“打印”，而是如何讓組織保持完整結構。普通3D打印的是塑料、金屬或樹脂，而生物打印的是活細胞。當組織變得越來越復雜時，地球重力會帶來一個難題——組織容易塌陷、變形，細胞分布也難以保持均勻。
這也是為什么科學家一直難以制造出真正接近人體器官的復雜組織。
而在國際空間站的微重力環境中，這個問題得到明顯改善。由于幾乎沒有重力影響，細胞可以更加均勻地分布在三維結構中，不容易因為自身重量而坍塌。對于肝臟、腎臟這類擁有復雜內部結構的組織來說，這種環境天然具備優勢。
參與此次項目的維克森林再生醫學研究所（WFIRM）表示，實驗結果顯示，打印組織中的細胞分布更加均勻，這為未來制造更復雜的人體組織提供了新的可能。
國際空間站微重力環境為復雜組織構建提供了新的實驗平臺
從打印組織到打印器官，還有多遠？
雖然“太空打印器官”聽起來令人興奮，但距離真正用于人體移植，還有很長的路要走。
此次打印出來的仍然屬于組織工程產品，而非具備完整功能的人體器官。
不過，這項技術已經展現出另一項更現實的價值——類器官制造。
類器官被稱為“微型器官”，能夠模擬人體器官的部分結構和功能。近年來，藥企和科研機構越來越多地利用類器官進行藥物篩選、疾病研究以及個體化治療評估。
相比傳統動物實驗，類器官能夠更真實地反映人體反應，因此受到FDA和美國國立衛生研究院（NIH）的重點關注。
目前，大多數類器官仍需在地球制造后送往太空開展研究。如果未來能夠直接在軌道上按需生產，研究人員將不再受制于地面供應鏈和發射窗口限制，藥物研發和疾病模型研究的效率有望進一步提升。
太空會成為下一個醫療制造中心嗎？
在很多人的印象里，國際空間站更多承擔科研任務。但隨著商業航天快速發展，越來越多企業開始把目光投向“軌道制造”。
Auxilium已經表示，正在與新一代商業空間站開發商展開合作，希望未來在近地軌道建立常態化生產能力。
更長遠來看，這項技術甚至可能服務于長期載人航天任務。
如果未來人類長期駐留月球或執行深空探測任務，許多醫療物資無法依賴地球實時補給。屆時，宇航員或許只需要更換不同的生物墨盒，就能按需打印組織修復材料、植入物，甚至個性化醫療器械。
從這個角度看，此次在國際空間站打印出的肝臟和腎臟組織，也許不僅僅是一項實驗成果。
它更像是一張通往未來醫療制造的新船票。
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