高等生物或机器受伤后能自我修复，是科幻作品常见的设定。
《魔鬼终结者》的 T-1000 机器人，身体由液态金属构成，被破坏后能自己恢复。
《X 战警》金刚狼的突变能力，让他可在短短几秒再生受损组织。
《全面进化》的科学家威尔，利用奈米技术修复人体受伤部分。
科幻作品的呈现，都是无需外科手术、在人体内自我修复，离现实依旧遥远，但借助科学手段，能一定程度达成组织重生。
《Science》子刊《Science Advances》近日刊登论文《Noninvasive in vivo 3D bioprinting》（无创体内 3D 生物打印）。实验结果表明，研究者成功达成在体内 3D 打印器官。
3D 生物打印技术用于修复组织和器官，是临床医学的趋势，但通常还要进行外科手术。一是体外完成 3D 打印，手术植入体内。二是透过外科手术开刀，再 3D 打印需要物品。
这些 3D 生物打印方式，难以满足特定临床应用。比如皮肤下内伤，外科手术的创伤会损坏组织，引起继发性伤害。对整形外科，手术留下伤疤会影响外观。无创 3D 生物打印正是解决方法。
论文研究者借助数位显微镜、近红外线和“生物墨水”，在小鼠身上成功达成体内 3D 打印人耳朵。
首先，研究者会注射“生物墨水”到小鼠背部。这种“墨水”实际上是水凝胶颗粒和软骨细胞的组合。接着，透过控制电脑把自订耳朵形状模型，传送到数位显微镜装置（Digital Micromirror Device）。
▲ 无创 3D 生物打印流程。
然后借助近红外线，把数位显微镜装置的耳朵形状图案，投射到“生物墨水”上。墨水包含奈米触发剂，能引发光聚反应，水凝胶颗粒会黏在一起，并一层层发展出耳朵结构。
一个月后，软骨细胞就会围着水凝胶结构长出来，最终越来越像真人耳朵的软骨形状。实验时小鼠没有重大发炎或其他副作用。
研究结果验证，在有机体内无创 3D 生物打印可行。
▲ 图 G 为无创 3D 生物打印构建的耳朵。
这种技术可用于治疗小耳症。小耳症又称先天性耳道闭锁，症状为出生时耳朵比较小，且没有外耳道。
每个地区的小耳症流行率不同，按每 1 万名新生儿计算，最低地区平均有 0.83 名患小耳症，最高的地区（亚洲）有 17.4 名。
通常治疗小耳症需进行外科手术，把人工打造的外耳植入患者的外耳部位。如上述，外科手术可能会引起其他创伤，颇适合使用无创体内 3D 生物打印技术。
研究人员表示，除了小耳症，还可能用于修复鼻子、手指、脚趾或手肘等受损软骨。但髋关节和膝关节深部软骨缺损很难修复，因为近红外线通常只能穿透约 2 公分人体组织。
这项研究的长远目标，是希望修复心脏或肺等其他受损器官。这比修复软骨困难得多，因心脏和肺部含更多细胞种类，所处位置更深，且会不断运动。
- Human-like ears 3D-printed inside mice as surgery-free spare parts
（本文由 PingWest 授权转载；首图来源：pixabay）
延伸阅读：
- 自身细胞进行生物打印，或可解决器官供应问题
- 3D 打印新应用！美企开发机器人，学习打印人类器官
