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中大研幹細胞溝「墨水」 打印心臟組織

【明報專訊】近年3D打印技術愈趨普遍,加快了印製產品原型的速度,原來人體組織或器官都可3D打印出來。中文大學生物醫學學院教授李嘉豪的團隊最近成功將普通皮膚細胞培育而成的超能幹細胞,混入自行調製的「生物墨水」(Bio-Inks),3D打印出心臟組織,冀如「膠布」般貼於心臟細胞中壞死的部分,治療心臟相關疾病。然而,技術仍有不少臨牀挑戰,包括要確保打印的心臟組織與病人體內心臟組織跳動一致。

明報記者 岑詠欣

「為何一粒小小的細胞可以變成人的器官?」這個問題引起李嘉豪的好奇心,35年前在英國開始研究幹細胞。他說,幹細胞有3類,其中超能幹細胞「什麼都可以變」,培育成不同身體組織或器官。

中大的實驗室在2015年從德國購入全港首部3D生物打印機(3D Bio Printer)。李嘉豪表示,由於幹細胞太細小,3D生物打印技術有助將幹細胞在醫學上應用,「就像一張紙,平面是沒用的,3D打印出來的組織就如將平面的紙疊高,這才有用」。

如膠布貼於心臟壞死部分

李嘉豪續說,最初利用海草(seaweeds)製成的「生物墨水」,打印類似「窩夫」形狀的心臟組織,再在打印的組織加入超能幹細胞,然後加藥迫使超能幹細胞變為心臟細胞,惟成效不理想,「幹細胞喜歡有營養的地方,這種做法未必令幹細胞平均地鋪排於打印的組織內」。

李嘉豪的團隊在半年前成功嘗試新做法,先將超能幹細胞混入「生物墨水」再打印,「是一個突破,確保超能幹細胞在打印的組織內不會亂走,可以(鋪排)平均」。他說,自行調製的「生物墨水」是整個過程的關鍵,打印組織或器官的軟硬度、器官細胞的類型均要求使用不同「生物墨水」,「(墨水)對幹細胞而言是營養,同時可stabilize(穩定)幹細胞」。

目前,李嘉豪的團隊集中打印心臟組織和耳朵,冀打印的心臟組織如一塊「膠布」,取代壞死的心臟細胞;打印的耳朵則可為缺了耳朵的兒童帶來希望。然而,他說臨牀應用仍面對不少挑戰,包括如何確保打印的心臟組織與病人心臟組織跳動一致、如何避免病人體內出現排斥、打印的耳朵如何與真實耳朵有同樣軟硬度等。

李嘉豪的團隊在2014年成立公司Stapworks Stem Cell Limited,早前亦在中大的創業日展示幹細胞相關產品,他相信將研究商品化的成效更大。雖然近年政府重點發展生物科技,但他物色投資者屢次碰壁,「(向投資者)pitch(推銷)10次都不成功」。他說,香港的投資者不明白生物科技的長遠應用,因此爭取投資時,仍以從事資訊科技、金融科技等公司佔優。

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