利用 3D 打印技术生出器官移植所需要的组织或器官，一直是再生医学里为人注目的方向，虽然我们在之前的报导就已提到，面对某些结构较复杂的器官，3D 打印还未到真正实用阶段，不过这不代表 3D 打印对治病没什么用处。事实上，日本神户大学一位医师就拿着一颗来自真实肝脏的 3D 打印“影本”做研究，以便在真正手术前先做好规划。

当成模型也可以

神户大学大学院消化器内科特命讲师杉本真树，今年碰到了稍微“麻烦”一点的手术。病患是位需要肝脏移植的小朋友，捐赠者已经确认是他的父母亲，但问题很快就出现了：大人的肝是没有办法直接塞进小朋友的体内，因为空间不足。

为了完成这个“削足适履”的任务，杉本利用捐赠者的 CT 与 MRI 造影资料，找厂商制作了一颗实物大小的肝脏。这颗肝脏不但形状跟真的一样，透过透明的材质，还可以看到内部血管等组织的位置，真正有用的地方是，杉本可以先从这个“影本”开始研究怎么切割捐赠者的肝脏以配合病患的需要，他甚至可以在规划完成后，直接在影本上下刀做最后的确认，都不会对真正的捐赠者有什么影响。

▲杉本真树正在利用3D打印器官规划手术内容(Photo Credit: 杉本真树)

由此看来，3D 打印技术虽然还无法真正做出一颗可以用的肝脏，至少在手术准备阶段已经发挥了作用，不只肝脏，其他脏器例如心脏、肾脏等也都可以比照办理，在教学或研究方面也可能产生新的应用。也许将来 3D 打印成本降低后，负责任的医师会拿着病患的肝脏到病房做术前说明，不但可以降低病患的疑虑，还可以增进医病关系，有幽默感的病患说不定还会想请求把这个“影本”带回家留念。

▲杉本真树在TED发表演说

发展中的 3D 打印器官

心、肾这些内脏类的 3D 打印器官目前还没有实际的应用方案，不过下面这些器官的脚步比较快一点，当然原因之一是，它们的构造较为简单：

▲骨骼(Photo Credit: Washington State University)

用陶瓷材料打印骨骼的支架，外包覆一层塑料黏着剂，用摄氏1,250 度高温烘烤两小时，再植入培养过的人类骨骼细胞，一天后即可使用。这种 3D 打印的骨骼有个很大的好处是，透过病患的 MRI 造影资料可以客制化骨骼的形状，骨头断裂处可以完全密合。

▲皮肤(Photo Credit: Wake Forest Institute For Regenerative Medicine)

仪器首先扫描皮肤受伤的部位，接着打印机喷头射出凝血酶以及混合胶原细胞与纤维细胞的“墨水”。打印机要先打印纤维母细胞层，接着打印角质细胞层。3D打印皮肤可以免去传统在大腿或臀部移植一片皮肤至患部，结果又造成另一个伤口的问题。未来这种皮肤打印设备还可“行动化”，随时随地皆可使用。

▲血管(Photo Credit: University Of Pennsylvania)

宾夕凡尼亚大学与麻省理工学院利用开放源码 RepRap 3D 打印机加上客制软件试图打印血管。他们先打印了以糖为材质的丝状网络，外层包覆着取自玉米制造成的聚合物。接着他们注入含有组织细胞的凝胶物质到模子中，最后，他们用水冲洗掉糖分，就剩下了一个有中空管道的组织。研究者发现透过这种管道输送营养可以提高周边细胞存活的机会，这是3D打印其他器官的重要基础。

▲耳朵(Photo Credit: Cornell University)

运用 SolidWorks CAD 软件，研究者将扫描来的儿童耳朵 3D 资料，设计成一个包含七个部位的模子，接着注入胶原细胞做为支架，以及牛软骨细胞。15 分钟后移除模子，经过三个月的细胞培养，软骨组织已经可以完全替代胶原细胞。对于先天外耳畸形的儿童来说，外耳形状异常会影响其听力的发展，当然也会影响社交，置换外耳软骨重建外形是一举两得的事。

(Opening Photo Credit: 杉本真树)

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