德克萨斯大学西南医学中心获得了一项为期五年、总额高达2500万美元的联邦资助，用于开展一项雄心勃勃的研究：利用3D打印技术制造功能性的肝组织。

这笔资金来自美国高级健康研究计划局，是其“个性化再生免疫活性纳米技术组织”计划的一部分，具体项目名称为“血管化免疫活性组织替代肝脏”。

该项目旨在应对器官短缺的严峻挑战。目前，肝脏移植不仅成本高昂，平均费用接近100万美元，且需要长期服用免疫抑制药物，而传统的活体捐献和器官保存技术改进仍无法弥合供需缺口。

研究团队计划从肝病患者身上采集细胞，将其转化为诱导多能干细胞，并进一步诱导分化为不同的肝脏细胞类型。

这些细胞随后将与水凝胶生物墨水结合，通过生物打印技术制造出可用于移植、药物测试和研究的实验室人造肝组织。

德克萨斯大学西南医学中心生物医学工程系首任系主任Samuel Achilefu博士表示，该项目代表了通过生物医学创新推动患者护理的大胆一步，它汇集了工程师、临床医生和科学家，共同致力于将发现转化为现实世界的解决方案。



该项目面临的核心技术挑战之一，是在打印的组织内部构建功能性的血管和胆管网络。

这些结构对于肝脏发挥正常功能至关重要，其缺失正是此前将实验室培养的肝组织扩大为完整器官的主要障碍。

根据研究计划，生物打印出的肝组织将首先在小动物模型中进行测试，随后推进至大动物模型，并有望在大约五年内开展人体测试。

研究人员估计，生产一个生物打印肝脏大约需要10至13周。

由于器官将使用患者自身的细胞制造，移植接受者有望不再需要免疫抑制药物。除了移植，该人造肝脏还计划用于实验室研究和药物开发。

该项目还包括与宾夕法尼亚州立大学、加州大学戴维斯分校等学术伙伴的合作，这些机构专注于3D打印和细胞制造工艺的研究。

在美国，目前有超过10万人在等待器官移植，平均每天有13名患者在获得器官前死亡。

随着技术进步，肝组织的生物打印有望提供功能性肝移植物的新来源，从而减少对捐献器官的依赖。

该领域的进展正在加速。例如，乌得勒支大学的研究人员利用超快体积3D生物打印方法，在20秒内制造出了具有活性的肝组织结构。

该工艺打印的干细胞来源类器官显示出改善的解毒活性，并包含用于营养物质灌注的多孔结构。



此外，东京大学的研究人员使用Regenova生物打印机和Kenzan方法，成功生物打印了一个无需支架的人类微型肝脏。

该方法将细胞球体组装在可移除的针状支撑物上。经过四天的灌注培养，细胞融合成稳定的组织，表现出持续的代谢能力和自组织能力。

这项研究通过避免使用人工支架并保持长期功能，标志着在制造更接近生理状态的生物打印肝组织方面取得了重要进展。