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如何立體列印人體組織呢？-- 塔尼卡·瓊斯

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    目前有數十萬人
    在器官移植的名單上，
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    等待如腎、心及肝臟的重要器官
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    來挽救他們的生命。
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    很不幸地，
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    捐贈器官的數量遠遠供不應求。
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    如果不要用等待方式，
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    我們能從零開始，
    製造全新客製化器官呢？
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    那正是生物列印的理念，
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    它是再生醫學的一分支，
    目前正在發展中。
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    我們尚無法列印複雜的器官，
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    但簡單的組織，
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    例如血管或負責營養
    及廢物交換的管道等，
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    已有辦法列印出。
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    生物列印和 3D 立體列印是相關的，
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    是一種將材料層層疊加的技術，
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    一次一層，建構出一個立體的物件。
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    不採用金屬、塑膠或陶土等原料，
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    器官及組織的 3D 立體列印機
    是用「生物墨水」：
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    這是一種含有活體細胞的
    可列印物質。
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    許多生物墨水的主要組成是
    富含水的物質──即「水凝膠」。
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    墨水混合著數百萬的活體細胞
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    和多種化學物質
    以刺激細胞交流及成長。
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    有些生物墨水只含一種類型的細胞，
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    而有些則結合多種細胞
    以製造較複雜的構造。
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    例如你想列印一個「半月板」，
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    那是膝蓋的一塊軟骨，
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    它可減少小腿脛骨
    與大腿股骨間的摩擦。
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    半月板是由「軟骨細胞」所組成，
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    所以你的生物墨水
    需要有很多軟骨細胞。
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    這些細胞可能來自實驗室
    複製捐贈者的細胞，
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    或是取自病人的自體組織，
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    製成專屬的半月板，
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    這樣較不會有身體排斥的狀況。
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    目前有數種列印技術，
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    最常用的是「擠出式生物列印法」。
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    此法是將生物墨水裝入列印管中，
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    然後擠壓通過一個
    附在噴頭上的圓形噴嘴，
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    從一個直徑幾近
    400 微米的噴嘴擠出，
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    且能形成連續的細線，
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    其厚度與人的指甲相仿。
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    以電腦圖像或檔案
    來導引細線的位置，
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    墨汁被擠到一個平面上
    或液體容器中，
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    如此可協助構造成形，直到穩定。
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    列印機的速度很快，一次一縷細線，
    約半小時就可製出半月板。
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    列印後，有些生物墨水會立刻變硬，
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    而有些需借助紫外線
    或特別的化學、物理方法
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    來穩定結構。
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    如果列印成功，
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    人造組織上的細胞
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    會開始如同真正組織細胞般地運作：
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    互通訊息、交換營養以及繁殖。
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    我們已能列印比較簡單的構造，
    例如這個半月板。
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    生物列印的膀胱
    已成功地被植入人體，
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    而列印組織已能加速
    老鼠顏面神經的再生。
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    研究人員已能製造出
    肺組織、皮膚、軟骨
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    以及微型、具部分功能的
    腎、肝及心臟。
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    然而，複製一個重要器官的
    複雜生化環境
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    是項艱難的挑戰。
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    擠出式生物列印法
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    可能破壞墨水中許多細胞，
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    如果噴嘴過小
    或擠壓的壓力太高的話。
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    最難以克服的挑戰之一是
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    如何讓氧氣及養分供應到
    實際大小器官的每個細胞。
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    這就是為何目前最大的成就
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    只在扁平或中空的構造上──
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    也是為什麼研究人員忙於研發
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    在列印組織中加入血管的方法。
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    使用生物列印來拯救生命
    具有極大潛能，
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    並可讓我們更了解器官如何運作。
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    科技開拓了極多的無限可能，
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    例如內置電子設備的列印組織。
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    有朝一日，我們能否製造
    超越目前人體性能的器官，
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    或製造具特色的物件，
    例如不可燃的皮膚嗎？
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    藉由列印及置換器官，
    人類的生命能延長多久呢？
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    到底是誰──是什麼東西──
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    能使用到這項科技
    與它驚人的產品呢？
Title:
如何立體列印人體組織呢？-- 塔尼卡·瓊斯
Speaker:
塔尼卡·瓊斯
Description:

完整課程：https://ed.ted.com/lessons/how-to-3d-print-human-tissue-taneka-jones

目前有數十萬人在器官移植的名單上，等待如腎、心及肝臟的重要器官來挽救他們的生命。很不幸地，捐贈者的器官數目遠遠地供不應求。如果無需用等待的方式，我們能從零開始製造全新客製化器官呢？塔尼卡·瓊斯探索了生物列印──它是再生醫學一個新的分支。

課程編寫：塔尼卡·瓊斯
影片導演：Hype CG.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:52

Chinese, Traditional subtitles

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