2018/01/16
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科学家尝试3D打印大脑 未来将移植人体？
去年大火的美剧《西部世界》的片头令人印象深刻，用来娱乐的人造人，诞生于巨大的3D 打印机。目前，3D打印技术不仅被应用于零部件、运动鞋等工业和消费品领域，在医疗行业，很多学者也已经常使用3D 技术「打印」人体器官。近日，帝国理工学院的研究者透露，其团队正在尝试用3D打印技术制造脑组织。
在医疗领域，已经有很多医学团队在尝试用3D打印技术制造人体器官。通过病人自己身体的细胞，医生可以用3D打印技术「打印」出相关器官，这对于那些需要器官移植的病人来说是好消息，移植器官在全球都是紧缺资源。
不过，3D打印技术也并非无所不能。要想打印器官，研究人员首先要打印出一个器官的框架，然后在这个框架之中植入细胞。目前，由于3D 打印只能使用刚性材料，所以也仅限于制造骨骼等较硬质地的器官。至于大脑或者肺部这样较软的人体组织，还不能用3D打印技术来制造。
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图片来源：帝国理工学院
据帝国理工学院透露，学校的研究团队正在研发一种新的方式，让3D打印制造大脑等软性人体器官成为可能。和刚性材料不同的是，帝国理工的研究人员使用的是一种复合凝胶材料。
但是，使用柔软的材料来进行3D打印有一个难题：随着层级的增加，底层容易产生结构性崩溃。所以，如果想要打印多层物体，意味着底层需要足够牢固，来支撑「上层建筑」。为了解决这个难题，帝国理工的研究人员在过程中使用了低温物理学，将新打印出的层级用低温进行冷冻，使其足够坚固，能够支撑下一层级。当整个3D打印过程完成后，研究人员会慢慢将其解冻。
虽然目前已经有可能使用3D 打印技术制作类似大脑的软性组织，但离打印整个人类大脑还有很长的路要走。目前帝国理工研究人员使用的低温技术，是通过3D打印机的托盘实现的，这意味着离托盘较远的层级，可能在项目完成前就已经解冻了。另外，用于打印的材料质地越软，其发生结构性崩溃的几率也越大，尤其是在打印类似大脑这样复杂结构的器官的时候。
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