实验室培养人体器官已经有不少研究，过去两年 3D 打印被看作是一个可能的发展趋势。另一方面，也有实验室在研究依靠干细胞培养身体组织、器官。
加州大学旧金山分校的生物学研究人员最近公开了一项技术，利用组织生长过程中的相互作用来塑造形状。他们的研究发布在了细胞出版社旗下的《发育细胞（Developmental Cell）》期刊上。
根据他们的研究报告，在身体组织的生长过程中，一种被称为是间充质细胞的物质在组织的弯曲变形上有比较重要的作用。利用间充质细胞的工作方式，他们将其用来改变实验室活组织生长的形状。
其背后的原理是这样的。细胞外基质细胞（ECM）所分泌的纤维组成网络，这些间充质细胞可以挂在这些纤维上，并可以将不同区域的纤维网络串联起来，使得组织之间形成力的作用，最终是弯曲形成不同的形状。在这种组织间力的作用下，可以形成例如肠胃里手指般的肠绒毛，还有些组织可以最终形成动物的毛发。
研究人员称，他们用技术手段在实验室里重现了这一过程。通过一种高精度 3D 细胞排列技术 DPAC，研究人员把老鼠或者人体的间充质细胞排列成不同的形态，将活组织薄片塑造成碗、波纹等形状。本质上，这是用间充质细胞给仍在生长的组织建立一个框架结构，让组织靠上述力的作用形成不同的形状。
该研究的目标之一，这份论文的资深作者 Zev Gartner 称，是提升生物学家创造“类器官”的能力，以及柔性生物机器人的开发。所谓的类器官通常指的是用病人的干细胞在实验室培养身体组织。研究人员称，他们还在进一步探索，针对组织弯曲变形过程中的机械变化，细胞的反应会有什么不同。
资助这项研究的包括美国国立卫生研究院（NIH），扎克伯格和普莉希拉·陈的基金会等。
这项研究可以看作是实验室培养身体器官的另一个方向的尝试。Gartner 认为，用细胞培养组织比 3D 打印人体器官可能容易一些：“你需要打印出一个模版，它可以通过人工培养、随着时间演变，或者你也可以说是 4D 生物打印。”
另一方面，3D 打印身体器官在过去 2 年时间里吸引了更多的关注。一部分是用塑料打印，已经可以用于手术操作模拟，药物测试等方面。另外一部分开始进入到用细胞打印，例如《自然》杂志去年介绍了一家 Wake Forest 再生医学研究，他们所采用的 ITOP 打印机用细胞进行打印。
不过，这些打印器官、组织还在逐步改善氧气、养分的供应，以及身体内对植入物的支撑上，其中血管被认为是最难打印的一部分。3D 打印器官还没有到能放入到身体内的境地。
题图来自：pixabay
