健康一線（vodjk.com）訊：西北大學(xué)（Northwestern University）的一支團(tuán)隊(duì)利用3D打印技術(shù)制作出了一款人工卵巢，它在小鼠的體內(nèi)非但沒(méi)有造成不良影響，還能正常工作。多只移植入這款人工卵巢的小鼠也成功當(dāng)上了媽。這項(xiàng)研究于近日在線發(fā)表在了《自然》子刊《Nature Communications》上。

去年，研究人員利用化學(xué)試劑，移除了人類(lèi)卵巢中的卵泡、血管、以及其他組織，僅留下一個(gè)由膠原組成的復(fù)雜支架。在顯微鏡下，研究人員發(fā)現(xiàn)，這個(gè)支架結(jié)構(gòu)互相交織，組成了一個(gè)個(gè)小格。就好像人類(lèi)的骨骼在體內(nèi)支撐起血肉一樣，每一個(gè)器官都有一個(gè)細(xì)胞外的基質(zhì)，它們由堅(jiān)硬的材料組成，就好像是腳手架。如果能打印出這個(gè)支架，或許就能制作出卵巢的基本結(jié)構(gòu)。

研究人員使用的是明膠（gelatin），即一種在很多動(dòng)物卵巢內(nèi)都很常見(jiàn)的天然膠原。隨后摸索發(fā)現(xiàn)，30度左右是最適合打印的溫度。如果溫度太高，打出來(lái)的結(jié)構(gòu)還沒(méi)凝固，就會(huì)在重力的作用下出現(xiàn)下垂。如果溫度太低，明膠還沒(méi)跑到正確的位置，就會(huì)凝結(jié)成團(tuán)。這些發(fā)現(xiàn)一舉攻破了人工卵巢3D打印的難題。

▲3D打印出的卵巢支架（圖片來(lái)源：《Nature Communications》）

基于此，研究人員制作出了人工卵巢支架的原型。在1.5厘米見(jiàn)方的空間上，研究人員“織”出了多種支撐卵巢的支架，它們的密度各有不同。

研究人員在其中放入了小鼠的卵泡，觀察它們的生長(zhǎng)情況。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，卵泡在那些“織”得越密的結(jié)構(gòu)中生長(zhǎng)得越好，并能在體外存活長(zhǎng)達(dá)8天。這也許是因?yàn)樗鼈兡艿玫礁玫慕Y(jié)構(gòu)支持。

隨后，研究人員在3D打印的卵巢支架上留出了一批2毫米大小的小孔，并在每個(gè)小孔中植入了一個(gè)卵泡。這樣，一個(gè)人工制造的卵巢就形成了。研究人員將這些人工卵巢移植入了7只卵巢被移除的小鼠中，觀察人工卵巢在生物體中的實(shí)際表現(xiàn)。在小鼠體內(nèi)，血管逐漸滲透進(jìn)了這些3D打印的卵巢。血管為這些卵泡提供了氧氣與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并能將它們產(chǎn)生的激素通過(guò)血液循環(huán)帶到全身。這些現(xiàn)象也暗示著這些3D打印的卵巢有望行使天然卵巢的功能。

這些小鼠先是出現(xiàn)了排卵周期，又有3只小鼠在交配后順利產(chǎn)下了后代。這些新出生的小鼠一切正常，甚至自己都當(dāng)上了爹媽。研究人員觀察了好幾代小鼠的情況，結(jié)果堪稱(chēng)完美。他們也因此確認(rèn)人工卵巢沒(méi)有對(duì)小鼠帶來(lái)任何明顯的副作用。

研究團(tuán)隊(duì)的下一步計(jì)劃是，制作在豬的體內(nèi)也能正常工作的卵巢。由于豬的器官與人的器官尺寸接近，生理周期也相似，這有望推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)最終應(yīng)用于人體。此外，這項(xiàng)研究使用的明膠是FDA批準(zhǔn)的材料，這也會(huì)加速它的開(kāi)發(fā)與審批。

本項(xiàng)研究的成功也讓科學(xué)家們攻克其他器官的3D打印任務(wù)信心滿滿。未來(lái)，更多通過(guò)3D打印的器官或?qū)?wèn)世，造福那些需要進(jìn)行器官移植的患者。