3D打印器官踏出第一步(馮文)

By on April 8, 2015

本文作者馮文為資深IT人,從事電腦、媒體、政策及教研工作,為《信報》撰寫專欄「科技人間」

資料圖片:geralt

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70、80年代,美國有一套電視片集講述機師失事後,給他加上特殊的機械和電子裝置,結果不但沒有殘廢,反而變成飛毛腿千里眼,能人所不能。這改造花費600萬美元,所以片集就名為The Six Million Dollar Man(TVB播出),當年吸引不少眼球。最近遇上朋友,他說一隻眼、一邊腰和一條腿都有點問題,我們笑說,真像當年那600萬元的超人,可惜科技還未追上當年的想像。

最近多讀有關運用3D打印製作人體器官的資料。老實說,我最初讀到這些都略過,以為他們只是用3D打印技術做個什麼示範模型而已,那倒有點用途。例如,聞說骨科醫生做手術之前,先用磁震器材蒐集數據,製作3D的實體模型,然後可先預習優化手術的過程 ,部分修補骨骼的外來物料,亦可先用3D打印技術準確造型。我一直以為3D打印器官都只是這樣而已,直到最近發覺原來可以採用活細胞的材料,這稱之為3D bio-printing,一層層疊起來的細胞,活像有生命的器官組織。

解決低層細胞存活問題

例如Harvard的Jennifer Lewis等人,據稱她們克服了3D打印時低層細胞的存活問題。原來,當細胞一層層疊起來,最低層的細胞可因養料供應不足而死。她們發明了方法,當3D打印時在物料之中留下供應養分的通道,而且物料受外力撕裂亦能自行修補。據說(載於The New Yorker 2014年11月,及內引論文),她們的打印機體積超大,固定在一塊5呎乘4呎、重一噸半的大麻石上,意味着這3D打印機的操作必須十分精確。所用的原料,都從棄用的人體物料中提煉出來,注入3D打印機後透過電腦軟件模擬人體組織,逐層逐點打造出類似器官組織的物料。

這裏,沒有人說我們很快就能輕易地3D打印一個完整的人體器官。事實上,現時所做到的只是部分物料,而且就是成功打印整個器官,醫學上的檢測也必然經年累月。但看來,千里之行已踏出第一步,那是令人興奮的。當然,科學技術上的突破,往往引來道德和哲學上的新課題。如果一個人的器官全都換掉,那是否依然是同一個人呢?我們又應否這樣做呢?那是將來必須好好思考的。

這事亦印證我的一個想法,3D打印重要性不僅在於作為示範工具,亦是愈來愈重要的生產工具;普通的東西可以批量生產,重要的東西卻是個別製作,而後者更有價值。DIY製作亦給物料科學帶來全新的動力,將來的產品設計,必然是物料知識的比拚。(這裏,考考大家的記憶,TVB當年播出那片集的中文名稱是什麼呢?)

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