今次中大的研究是由生物醫學工程系五年級學生、來自馬來西亞的Ooi Hon Son負責,該研究亦是他的畢業作品。他利用一種全新的生物物料配方,具有一定硬度,不會在打印過程中塌陷,又足夠讓組織活動。他以這種新物料打印出「心臟支架」,並留了空洞模擬血管,容許血液流通。最後將幹細胞注入「支架」,利用幹細胞技術,在營養液中逐漸培養出心臟肌肉組織,更能產生如同真實心臟組織的跳動。是次研究打印出的心臟組織的尺寸沒有上限,而最精確則可達0.2毫米,更尚有提升空間,日後有機會用於修補心臟極細微的創傷。
不過,Hon Son的研發之路亦非一帆風順,中間經歷過多次失敗,尤其是打印心臟組織的結構設計上,經過很多次重新設計及修改,才找到避免組織塌陷的方法,又想到利用電子工程學的陣列結構,模擬血管,令血液可流過打印出來的心臟組織。研究由構思到成功共耗時9個月,目前仍在繼續改進作品的細節,研究費用約5萬元,即每平方吋成本約3,000元,有關作品已參加兩項比賽,包括青年科技專才比賽及ASM科技獎,均奪得亞軍,但暫時未申請專利。
中大生物醫學工程學系教授湯啟宇指出,今次研究屬全球首創,結合3D打印技術及幹細胞技術打印出心臟組織,與過往打印骨骼和軟骨的技術有明顯分別。今次技術由於原材料之一的幹細胞取自病人本身,因此不會出現排斥現象。湯又指研究成果若能通過動物實驗、人體實驗等臨床測試,最快有望10年後投入醫學應用,修補甚至取代心臟受損部位。
■記者何家朗