“透視”技術為精確打印人體器官帶來曙光

怎樣3D打印出逼真的人體器官？日前，德國慕尼黑大學埃蒂爾克領銜的研究團隊提出一種能夠精確描繪器官內部結構的“透視”技術，3D打印人體器官將“有圖可依”，為醫療領域帶來顛覆性變革。

據了解，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細胞位置在內的整個器官結構。利用這一結構圖，研究人員可以先用3D打印造出器官的支架，再將干細胞裝入3D打印機，注入正確位置，使器官正常工作。

研究人員表示，這一成果標志著3D打印在醫學領域向前邁出了重要一步。之前的3D生物打印缺乏詳細的器官結構圖，現在我們可以看到每個細胞在透明人體器官中的位置，然后可以用3D生物打印技術“復制”一個完全相同的器官。“我相信，這是我們第一次接近真正的人體器官。”

埃蒂爾克的團隊計劃在未來2～3年開始制造一個3D打印的胰腺，并希望在5～6年內造出一個腎臟。未來，團隊將首先測試動物能否依賴生物打印器官存活，并在5～10年內開始臨床試驗。

如今，研究人員已經成功獲取了小鼠大腦的結構圖，但并不像報道中的那么簡單。實驗主要包括4個步驟，首先使用小麥胚芽凝集素和埃文斯藍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而變得透明，染色的血管就凸顯出來；再用微米分辨率的光學顯微鏡對其3D成像；最后采用基于深度學習的深度全卷積網絡（DFCN）算法自動提取和分析圖像數據，得到精細的小鼠大腦結構圖。

研究人員指出，在此之前，沒有其他方法能夠得到整個大腦所有血管分布的三維圖像。核磁共振成像不能達到捕獲毛細血管的分辨率；微血管成像可以顯示微血管結構，但無法獲得完整的大腦血管結構；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構。