【記者蔡岳宏外電／專題報導】3D列印器官是近來火熱的研究領域，雖然科學家已經能夠列印出器官，卻難以重建複雜的血管網絡，為人體組織提供營養。美國萊斯大學等團隊利用光固化成型技術（stereolithography apparatus），利用藍光曝曬水凝膠，一層一層堆疊列印出複雜的血管網路。團隊成功列印出一個模仿肺部血管系統的模型，可將氧氣送至周圍血管，成為最新一期頂尖期刊《科學》封面。
人工器官存活命脈 血管系統難打造
根據《科學日報》報導，勞斯大學布朗工程學院助理教授Miller表示，人工器官最大的瓶頸，在於難以製造出供應器官營養的複雜血管系統，「每個器官都有獨立的管道系統，例如肺的氣管和血管，肝的膽管和肝門靜脈、動脈等，這些網路糾纏在一起，其複雜結構和器官功能息息相關。」
華盛頓大學工程學院助理教授Stevens指出，隨組織工程技術進步，科學家可以打造出越來越像真實器官，必須自問「其功能也和自然器官一樣嗎？」，因為人工器官功能的好壞，決定能否用於醫療。
光固化成型技術 食用色素建功
《獨立報》報導，為了應對這一挑戰，團隊創建了一種光固化成型技術（stereolithography apparatus），或稱SLATE。該技術是透過藍光照射水凝膠，促使水凝膠一層一層凝固，最後堆疊成3D構造。且為了不讓藍光影響下一層的凝膠，團隊發現使用一種可以吸收藍光的食用色素，可以確保凝膠非常精細地凝固，在幾分鐘內，形塑出複雜的通道網絡構造。
人工肺臟真能呼吸 列印肝臟移植老鼠
研究團隊更實際打造了一個模擬肺泡的氣囊氣體交換系統，研究證明，該材質在模仿人類呼吸時，可以承受氣囊撐大又收縮的張力。而且紅血球通過血管網絡時，真的能夠交換氧氣，如同肺臟中真實的情況。
科學家更進一步3D列印出一個肝臟，裏頭包含血管和肝臟細胞，並將其植入慢性肝病的老鼠體內，且肝細胞真能存活下來。Stevens解釋，肝臟有5百種功能，無可取代，是僅次於腦的複雜器官。
Miller補充，該技術也可以製造血管內的構造，如瓣膜，用來限制血液流動方向。透過該技術，科學家可以自由打造人體內複雜的網絡構造，他並預測未來二十年，3D列印器官將會成為醫學重要的一環。
參考資料：
1. Organ bioprinting gets a breath of fresh air.
2. Breakthrough in organ printing thanks to yellow food dye ‘secret ingredient’.
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資料來源：健康醫療網 https://www.healthnews.com.tw/news/article/42200/
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