生物打印有望缓解移植器官资源紧缺

　　生物打印技术是利用三维打印技术解决医学问题，能在器官或组织发育过程中，在空间上精确地排列细胞、蛋白质、基因、药物和其他生物活性物质。这一技术是医学领域具有革命意义的重大突破，已经受到全世界科学家和普通大众的广泛关注。

　　生物打印技术：应用潜力巨大的医学革命

　　生物打印技术通过软件分层离散和数控成型的方法成型生物材料，其主要利用的技术包括三维生物喷墨、纤维挤压成型和激光辅助细胞打印。这一技术的出现预示着一场医学新革命或将来临，人类的医疗史将被改写。

　　该技术在医学领域具有广泛的应用前景。目前，已被用于制造个性化生物医药材料、药物检测和筛选、癌症或其他多种疾病研究等。而利用生物打印技术制造器官或组织更是开创了器官移植的新纪元，为人类健康带来了福音。利用生物打印技术制造生物器官的研究目前方兴未艾，但随着这一技术的发展，移植器官资源紧缺的问题将得到有效缓解，器官移植的成本也将大幅降低。此外，利用生物打印制造的器官进行移植可以有效减少机体排异反应的产生，可有效提高移植成功率。

　　目前，利用生物打印技术制造生物组织和器官的方法有两种，分别是制造具有血管的生物组织和器官的体外打印技术，以及用于直接在病变部位进行组织再生的体内打印技术。

　　体外生物打印：能造有血管的组织和器官

　　利用体外生物打印技术制造完整且具有生物活性的器官，虽然具有广泛的应用前景，但这一技术仍存在很多困难。很多生物学、生物打印技术、生物打印材料、生物打印后续成熟过程等多个方面均存在诸多技术限制。所以科学家首先把研究重点放到利用生物打印技术制造生物组织方面。

　　体外打印生物组织是非常尖端而又精密复杂的过程，需要对多层细胞进行分级排列，并在组织内生成血管网络系统。科学家利用体外生物打印技术已制造出多种生物组织，其中人工打印的气管、下颌和软骨组织已成功用于临床治疗。但在制造心脏、胰腺或者肝脏等具较高氧气消耗速率的组织时遇到了困难。其最主要的问题是如何将上述器官血管脉络中的动脉、静脉与毛细血管整合起来。因为在亚微米程度上打印毛细血管非常困难。科学家通过首先打印大血管，再由大血管自然地产生毛细血管的方法实现了毛细血管的打印。另外，科学家也已成功打印出连接血管和相邻毛细血管的通道，完成了血管重塑。

　　生物打印材料和其打印后的成长过程，对于体外打印生物组织也至关重要。生物打印的材料能够影响生物组织的生化(如生长因子、粘合因子和信号蛋白)和物理学特征(如细胞外基质的机械强度和结构稳定性等)，进而影响细胞生存、分裂和分化的环境。生物打印材料必须具有很高的机械强度和结构稳定性，并且不能在生物打印之后溶解;能使干细胞分化成组织特异的细胞系并避免器官移植后产生免疫反应。同时，生物墨水必须能快速固化成型，且价格低廉、材料丰富。目前，很多天然的或人工合成的生物墨水已经被用于打印制造生物组织。生物打印的后续过程中的机械和化学刺激对组织的生长和发育也有重要影响。

　　体内生物打印：在病变部位直接再生组织

　　体内生物打印主要利用生物喷墨打印技术，能在病变部位直接重新长出组织和器官，并能够整合到原有组织上。利用这一技术制作的皮肤细胞能够有效地治疗烧伤，并将在战场上和灾区救治伤员发挥巨大作用。

　　体内打印技术对于在病变的部位直接进行组织再生非常有效。这项技术在临床应用中有许多优点。首先，在病变部位直接打印生物组织不需要根据病变部位的几何性状提前制作塑形模具，进而可以减少污染并提高细胞活性。第二，在制造某些具有特殊功能的生物组织时，体内打印可在体内直接打印干细胞，随后可分化出人类所需要的细胞类型。第三，体内打印能够在体内缺陷部位精确地排列细胞、基因和其他生物活性物质，而不会发生变形。同时体内打印技术可对组织进行进行精细控制，如在不同的细胞层打印不同的细胞因子。第四，体内打印技术能够在形状不规则的病变部位精确地制造组织和器官，直接进行组织再生。第五，体内打印技术利用自动打印机能够在体内不平整的的病变部位进行多角度的生物打印。

　　因为具有诸多优点，体内生物打印技术将被广泛应用于医学领域，但这仍然需要大量的探索和实践。

　　近日，为预防中小学生溺水，教育部在官方网站公布《中小学生预防溺水童谣》：“游泳戏水夏日到，偷偷下水不得了。擅自结伴不能保，大人陪护不能少。没有救援不要去，陌生水域不可靠。水性差的不救人，安全六不别忘掉。”

　　孩子们翘首企盼的暑假，也是让家长提心吊胆的“特殊时期”，脱离了学校管教，孩子出现意外情况的可能性大大增加。有统计显示，溺水已成为我国中小学生非正常死亡的第一“杀手”，2014年教育部发布的全国中小学安全形势分析报告显示，在各类安全事故中，溺水占31.25%，比排名第二的交通事故高出10多个百分点。可以说，只要减少了溺水发生，就给孩子的暑假上了一道至关重要的“安全锁”。

　　尽管近年来社会各界大力宣传防止溺水，但相关案例还是屡见不鲜。尤其是去年4、5月，全国多地连续出现中小学生溺水事故，短短4天内就有16人溺亡。这些孩子的离去，不仅给他们家庭带了无尽的悲恸，也让社会不断反思，为何儿童溺水屡禁难绝?到底怎样才能从根本上减少溺水事故?此次教育部编写童谣，应当视为一种积极的努力。

　　童谣以孩童能接受的浅显语言，普及了防止溺水的一些基本原则，比如擅自结伴、盲目救人等易发的错误行为，都在童谣中有所涉及，值得点赞。但另一方面，防范溺水事故仍然任重道远，光靠一首童谣，无法使得局面呈现根本性的改变。

　　首先，关于防范溺水的宣传教育只能加强不能削弱，在此基础上还要改变方式方法，讲究“精准发力”。除了采用动画、童谣等儿童易接受的方式外，还可抓准时间节点。例如在放暑假前专门召开主题班会以及家长会，以培养学生和家长的安全意识。实际上，不了解野泳风险的人恐怕只是极少数，但有侥幸心理、认为“出事的不会是我”的人可能不在少数。只有让他们认识到放松警惕悲剧随时都可能发生，才能真正让家长和孩子对防范溺水真正重视起来。

　　其次，遏制溺水事故发生，预防还要抓准重点人群和重点区域。有调查显示，绝大多数的溺水事故都发生在城郊结合部尤其是农村地区，而受害者中的留守儿童也占据了相当高的比例。一方面，农村的水域面积更大，管理更松，往往也缺少必要的安全设施和警示标识。

　　另一方面，留守儿童缺乏成人保护，代替外出打工父母的临时监护人，尤其是老年人往往自顾不暇，很难时时刻刻关注到孩子的去向。因此，防范暑期溺水的主战场还应在农村，除了在水域外加设防护、隔离设施外，还可组织专人到水边巡逻，与留守儿童及家长建立“点对点”的联系。眼下，不少农村已成立了类似的“义务巡逻队”，今后还应支持社会组织开展类似公益行动。

　　再次，除了管住野泳，还要变堵为疏，想方设法创造条件让孩子安全游泳。孩子有爱玩的天性，到了炎热的夏天去水里泡一泡也是正常需求。在顶层设计中不妨拿出专项拨款，支持农村地区建设简易游泳池，或者寻找条件较好的水域建设天然泳池，加以改造并聘请水性好的大人担任救生人员。当孩子有了更多选择，他们去野泳的可能性就会降低。而在城市，很多地方每到炎夏泳池“下饺子”都是一景，除了鼓励社会资本进入相关领域外，还应从小区泳池、体育场馆、学校泳池中充分挖潜。创造一个更舒心的游泳环境，能从根本上减少意外情况的发生。

　　防范溺水，绝不能仅停留在口头上，部门该做的要做，财政该花的要花，家长该管的要管。只有多方面努力，累积量变才可能触发质变。在宣传防溺水童谣之外，社会各界、政府部门还应持续拿出更大作为，以护卫孩子健康成长。