本文來自微信公眾號：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF
脫發(fā)困擾了很多人。每次洗頭、每天早晨睡醒，看著一把一把脫落的頭發(fā)，再看看自己日益升高的發(fā)際線，很多人可能都有了“禿頭焦慮”。為此，人們嘗試各種方法治療脫發(fā)，比如涂抹生發(fā)劑、食用有助于生發(fā)的食物，甚至是植發(fā)。但這些方法多數(shù)都收效甚微。近期，科學(xué)家提出了一種戰(zhàn)勝脫發(fā)的新方法 —— 利用 3D 打印讓人們擺脫“禿頭焦慮”。
脫發(fā)可能是由遺傳因素、激素變化、健康狀況等引起的，也可能是正常衰老的結(jié)果，尤其在男性中更為常見。而頭部皮膚中的毛囊則是治療脫發(fā)的關(guān)鍵。
3D 打印戰(zhàn)勝脫發(fā)
2023 年 10 月，一篇發(fā)表于《科學(xué)?進展》（Science Advances）中的論文指出，利用 3D 打印技術(shù)可以打印出人造毛囊，有望治療脫發(fā)癥狀。
這項研究是由美國倫斯勒理工學(xué)院的一個研究團隊在實驗室中開展的。團隊中的科學(xué)家首先讓皮膚和毛囊細(xì)胞進行分裂和增殖，以獲取足夠打印“材料”。接下來，科學(xué)家再加入蛋白質(zhì)和其他材料，制成“生物墨水”。利用這些生物墨水，3D 打印機會一層層地構(gòu)建皮膚，同時制造出生長毛發(fā)細(xì)胞的通道。逐漸地，打印出真實皮膚中的毛囊結(jié)構(gòu)。
多能蛋白聚糖（Versican）和堿性磷酸酶（ALP）與真皮中毛囊的再生有關(guān)。在這項研究中，科學(xué)家在毛囊的底部檢測到了多能蛋白聚糖和 ALP，這證明了這種 3D 打印的皮膚組織能夠生成具有正常功能毛囊。
目前，科學(xué)家只是利用 3D 打印技術(shù)制造出了人造毛囊，而且可以實現(xiàn)批量生產(chǎn)。但是，現(xiàn)階段，這些組織只能存活 2～3 周，還不足以長出完全成熟的毛干。如果想要利用 3D 打印的毛囊治療脫發(fā)的癥狀，科學(xué)家還需開展更多的研究。
3D 打印其他人體器官
除了 3D 打印毛囊緩解“禿頭焦慮”，科學(xué)家還想到了利用 3D 打印人體器官用于器官移植，治療器官衰竭晚期患者或是嚴(yán)重器官病變的方案。很多科學(xué)家都認(rèn)為，3D 打印的方案可以“一勞永逸”地解決問題 —— 這一方案將突破現(xiàn)今器官移植所面臨的全部障礙。
近年，一些易于制備的人體組織已經(jīng)被打印出來。2022 年，美國 3DBio?Therapeutics 公司提取并擴增了耳部畸形患者的軟骨細(xì)胞。以這些細(xì)胞為基礎(chǔ)，制成了生物墨水混合，利用 3D 生物打印機制作出具有健康人耳形態(tài)的植入物，并成功完成了移植。
2023 年，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和一家美國初創(chuàng)公司的科學(xué)家首次利用全新的激光掃描技術(shù)，打印出了由不同聚合物為材料制成的帶有骨骼、韌帶和肌腱的“人手”。
但是，利用 3D 打印人體器官也不是盡善盡美的。除了在打印過程中可能造成器官損傷，3D 打印人體器官還容易受重力的影響。為此，有科學(xué)家提出，可以在近地軌道的微重力環(huán)境進行打印。2023 年，美國 Redwire Space 公司在國際空間站，利用 3D 生物制造設(shè)施，打印了人體膝關(guān)節(jié)半月板，并把它帶回地球進行了移植試驗。
倫斯勒大學(xué)的化學(xué)和生物工程學(xué)副教授潘卡吉?卡蘭德（Pankaj Karande）博士表示，這項新技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)和藥物測試中具有潛在的應(yīng)用價值，盡管制作出能夠長出頭發(fā)的人造皮膚移植物還需幾年時間。
參考文獻：
Incorporation of hair follicles in 3D bioprinted models of human skin | Science Advances
s41586-023-06684-3.pdf (nature.com)
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