3D打印氣管：未來或可制造任何人體器官

2011年，卡伊巴(Kaiba)還只有6個(gè)星期大時(shí)，他突然停止了呼吸，臉色發(fā)青。他的父母趕緊把他送到了醫(yī)院，醫(yī)生很遺憾地發(fā)現(xiàn)他的左支氣管有先天性缺陷。此后，病情反復(fù)發(fā)作，直到2012年的一月，外科醫(yī)生們?cè)谒姆尾恐踩肓艘粋€(gè)3D打印的氣管，才使他的呼吸道保持暢通。幾年之后，這個(gè)人造氣管會(huì)在體內(nèi)自行溶解，到那時(shí)候卡伊巴自身的支氣管就可以發(fā)育到能夠維持正常呼吸的水平。這是人類首次使用3D打印的部件來幫助組織重組，它被刊登在了《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》(New England Journal of Medicine)5月刊上。

氣管中20個(gè)相互連接，然后分叉伸進(jìn)肺里的環(huán)形軟骨結(jié)構(gòu)保持了新生兒呼吸道的暢通，就好像保持吸塵器軟管張開的金屬環(huán)一樣。但是有很少一部分人的軟骨太軟而造成氣管塌陷。另一種植入的斯滕特氏印模(stents)雖能夠從內(nèi)部撐開氣管，但它引起的刺激還是會(huì)經(jīng)常造成呼吸不暢。卡伊巴的主治醫(yī)生聯(lián)系到了密歇根大學(xué)的格倫·格林(Glenn Green)醫(yī)生，他和同事們正在開發(fā)一種能夠包在坍塌的氣管外的定制氣管，這樣不會(huì)造成任何刺激，而且又能保持氣管暢通。

格林醫(yī)生和他的同事們認(rèn)為3D打印機(jī)可以用于制作人工氣管，因?yàn)?strong>3D打印機(jī)很容易生產(chǎn)可以組成器官管狀結(jié)構(gòu)的環(huán)。研究人員們使用了生物相容性塑料材料打印這種氣管，并且在小豬身上做了測試。

研究團(tuán)隊(duì)先給卡伊巴的呼吸道做了CT掃描，用得到的數(shù)據(jù)打印出了一個(gè)模具。然后，他們利用這個(gè)模具制造了一個(gè)合適的、柔韌的套筒來固定呼吸道。最后一步就是將他的支氣管組織縫在這個(gè)套筒內(nèi)，該手術(shù)需要獲得美國食品及藥品管理局(U.S. Food and Drug Administration)的應(yīng)急使用許可。“裝上這個(gè)套筒之后，我們第一次看到他的肺動(dòng)了起來，”格林說。3D打印的醫(yī)療設(shè)備以及人體部件的應(yīng)用才剛剛起步，但是格林相信這項(xiàng)技術(shù)有著“巨大的潛力”。