編譯／韋士塔

3D列印技術日益進步，使得生物列印獲得突破性進展。研究人員希望把3D列印技術應用到器官移植領域，解決器官短缺的困境。

美國陸軍戰地醫生摩根（Andrew Morgan）曾目睹許多毀滅性傷害，他治療過肢體撕裂和破碎的士兵，患者的緩慢癒合和恢復過程，促使他開始思考，是否能透過創新的列印技術，製作新的組織，甚至完整器官，以取代受傷的部位。

摩根指出，若能移植由傷者自身細胞製成的組織，對患者而言是一大福音。許多人即使幸運獲得供體器官移植，仍須依靠抗排斥藥物度過餘生，以遏制身體排斥這些外來器官。如果移植的新器官是以患者自己的細胞列印而成，應可大幅降低排斥風險。

摩根隨著美國太空總署（NASA）的太空人前往國際太空站（ISS），在外太空的低重力環境下進行了一系列不尋常的實驗。他在國際太空站使用3D列印機器和生物墨水（bio-ink），創造出活性組織。摩根說：「印製的過程和在家裡使用3D印表機沒有什麼不同，把墨水匣放進去，列印之後讓培養物生長，然後加以分析。」

對於為何不在地表的實驗室進行研究，卻大費周章前往外太空，摩根解釋，進行生物列印需要使用生物墨水，它們通常由幹細胞和對應的營養液構成，能夠培養出特定細胞，列印不同的人體器官。

在列印過程中，生物墨水會附著在特殊的支架上，完成初步列印作業後再放置在生物反應器內，提供組織生長的良好環境。然而，過去的研究始終遇到一個瓶頸，生物列印技術無法培育合適的細胞，因為地球的重力會把細胞層「壓扁」，無法滿足立體列印的需求。

摩根指出，在太空環境中可以避免重力的影響，因此研究團隊先製造出微重力模擬器，透過資料分析推論，在距離地面400公里的國際太空站，非常適合建造生物列印實驗室。

許多生技公司正在研究不同的方法，使用患者自己的細胞製造新組織。生物墨水公司Cellink的科技長雷德旺（Itedale Redwan）表示，他們已經生產出能移植回動物身上的組織，例如皮膚，預期在10到15年後能夠以這種方式列印出功能完整的組織和器官，並進行人體移植。

科學家指出，構建完整的器官，如肝臟和腎臟，是非常艱鉅的挑戰。這些器官包含多種細胞類型，且包含血管和神經網路。

雷德旺強調，3D列印器官有助在實驗室中模擬疾病、協助藥物研發，更可減少動物試驗的數量。

由於這些潛在的優點，摩根認為在太空中培育器官值得大舉投資。安裝在國際太空站的生物製造設施耗資700萬美元。為了降低成本，一些公司正在研發替代方案；俄羅斯醫療公司3D Bioprinting Solutions已開發一套系統，利用磁場使組織懸浮，模擬低重力環境，希望能夠培育出複雜、精細的器官。

生物列印設備公司NScrypt執行長邱奇（Ken Church）表示：「我的女兒只有一個肺，這是我研究組織工程的動力，我希望為我女兒和其他有需要的人製造器官。」