去年，新耕植报道了一项利用3D打印技术制造出人类心脏的新闻。好多移友在文章底部留言表示什么时候能够3D打印肾脏，期待3D打印技术早日应用临床...

时隔1年，3D打印肾脏真的来了！

澳大利亚的默克多儿童研究所（Murdoch Children's Research Institute , MCRI）联合生物技术公司Organovo成功的在实验室中利用最先进的生物技术，3D打印出了迷你人体肾脏。这些迷你肾脏和人体正常肾脏几乎一样，拥有肾单位和滤过功能。

相关的论文《Cellular extrusion bioprinting improves kidney organoid reproducibility and conformation》也于11月23日发表在了顶级期刊《Nature Materials》（《自然·材料》）上。

什么是3D打印？

3D打印是上世纪80年代末出现的一门新兴技术。我们身边常见的喷墨打印机，是将墨水一行行在纸上生成文字或者图像。

3D打印则是喷墨打印的“升级版”，在普通的平面上再增加一个高度，在立体的空间上用塑料、金属、陶瓷甚至食物作为原材料一层层的打印物品。

3D打印比传统的模式更加快速、便宜以及个性化。

肾脏也可以“打印”吗？

当然可以。

目前，3D打印不仅应用在服装、建筑、汽车等领域。在医疗行业中也越来越广泛，通过打印牙齿、假肢、软骨、耳鼓、皮肤等等来帮助各类患者。

早在2015年Organovo公司就公布了世界上首个3D生物打印的全细胞肾组织数据。

5年后，在与默克多儿童研究所合作的这项实验中，研究团队利用了人体的多能干细胞作为原料成功打印了完整的迷你肾脏。

多能干细胞是人体内一种神奇的细胞，它能够自我更新、自我复制并且分化成体内所有的细胞，经常用于器官再生、修复和疾病治疗中。

将干细胞糊制成的“生物墨水”通过计算机引导的移液器挤在盘子中，像挤牙膏一样从管子中挤出来，慢慢打造成肾脏的样子。

与2015年相比，目前的生物打印技术更可靠、更迅速，可以在10分钟内打印完成200个左右的迷你肾脏，且质量完好。无论是小到米粒或大到指甲盖的血管或结构，迷你肾脏都和正常的肾脏一模一样，并且它也同样具有肾脏的滤过作用。

3D打印肾脏有什么用？

全球约有10%的人罹患肾脏病，也许有一天我们可以使用3D打印肾脏应用于肾脏移植，解决紧张的肾源缺口。

我们也可以将3D打印肾脏用于医学研究，更好的了解疾病、模拟和发现更好的治疗方案。

或许，3D肾脏也可以帮助移友更直观的了解疾病。

本次的研究团队将这些迷你肾脏用于筛选药物肾毒性，找到可能会引起肾脏损害的药物，如氨基糖苷类药物（一种通常会损害肾脏的抗生素）。

研究团队中的Little 教授表示：“通过氨基糖苷类药物，我们已经成功的验证了其会导致肾脏中某些特定类型的细胞死亡。”

“过去用干细胞培植的人造肾脏组织中所含的肾单位数量过少，因此无法用于肾器官移植，而这种生物3D打印技术细胞复制精度高，提高了打印组织中的肾单位数量，将有望推动生物打印肾脏用于人体器官移植的相关研究。未来，我们可以将患有遗传性肾脏疾病的患者中提取他们的干细胞，然后3D打印成迷你肾脏，为患者制定个性化的治疗。”

参考资料：

1.Researchers use cutting edge technology to bioprint mini-kidneys

2.Lawlor, K.T., Vanslambrouck, J.M., Higgins, J.W. et al. Cellular extrusion bioprinting improves kidney organoid reproducibility and conformation. Nat. Mater.(2020).