去年，新耕植報道了一項利用3D打印技術制造出人類心臟的新聞。好多移友在文章底部留言表示什么時候能夠3D打印腎臟，期待3D打印技術早日應用臨床...

時隔1年，3D打印腎臟真的來了！

澳大利亞的默克多兒童研究所（Murdoch Children's Research Institute , MCRI）聯合生物技術公司Organovo成功的在實驗室中利用最先進的生物技術，3D打印出了迷你人體腎臟。這些迷你腎臟和人體正常腎臟幾乎一樣，擁有腎單位和濾過功能。

相關的論文《Cellular extrusion bioprinting improves kidney organoid reproducibility and conformation》也于11月23日發表在了頂級期刊《Nature Materials》（《自然·材料》）上。

什么是3D打印？

3D打印是上世紀80年代末出現的一門新興技術。我們身邊常見的噴墨打印機，是將墨水一行行在紙上生成文字或者圖像。

3D打印則是噴墨打印的“升級版”，在普通的平面上再增加一個高度，在立體的空間上用塑料、金屬、陶瓷甚至食物作為原材料一層層的打印物品。

3D打印比傳統的模式更加快速、便宜以及個性化。

腎臟也可以“打印”嗎？

當然可以。

目前，3D打印不僅應用在服裝、建筑、汽車等領域。在醫療行業中也越來越廣泛，通過打印牙齒、假肢、軟骨、耳鼓、皮膚等等來幫助各類患者。

早在2015年Organovo公司就公布了世界上首個3D生物打印的全細胞腎組織數據。

5年后，在與默克多兒童研究所合作的這項實驗中，研究團隊利用了人體的多能干細胞作為原料成功打印了完整的迷你腎臟。

多能干細胞是人體內一種神奇的細胞，它能夠自我更新、自我復制并且分化成體內所有的細胞，經常用于器官再生、修復和疾病治療中。

將干細胞糊制成的“生物墨水”通過計算機引導的移液器擠在盤子中，像擠牙膏一樣從管子中擠出來，慢慢打造成腎臟的樣子。

與2015年相比，目前的生物打印技術更可靠、更迅速，可以在10分鐘內打印完成200個左右的迷你腎臟，且質量完好。無論是小到米粒或大到指甲蓋的血管或結構，迷你腎臟都和正常的腎臟一模一樣，并且它也同樣具有腎臟的濾過作用。

3D打印腎臟有什么用？

全球約有10%的人罹患腎臟病，也許有一天我們可以使用3D打印腎臟應用于腎臟移植，解決緊張的腎源缺口。

我們也可以將3D打印腎臟用于醫學研究，更好的了解疾病、模擬和發現更好的治療方案。

或許，3D腎臟也可以幫助移友更直觀的了解疾病。

本次的研究團隊將這些迷你腎臟用于篩選藥物腎毒性，找到可能會引起腎臟損害的藥物，如氨基糖苷類藥物（一種通常會損害腎臟的抗生素）。

研究團隊中的Little 教授表示：“通過氨基糖苷類藥物，我們已經成功的驗證了其會導致腎臟中某些特定類型的細胞死亡。”

“過去用干細胞培植的人造腎臟組織中所含的腎單位數量過少，因此無法用于腎器官移植，而這種生物3D打印技術細胞復制精度高，提高了打印組織中的腎單位數量，將有望推動生物打印腎臟用于人體器官移植的相關研究。未來，我們可以將患有遺傳性腎臟疾病的患者中提取他們的干細胞，然后3D打印成迷你腎臟，為患者制定個性化的治療。”

參考資料：

1.Researchers use cutting edge technology to bioprint mini-kidneys

2.Lawlor, K.T., Vanslambrouck, J.M., Higgins, J.W. et al. Cellular extrusion bioprinting improves kidney organoid reproducibility and conformation. Nat. Mater.(2020).