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3D打印食物不再是梦想

 昵称5652053 2013-03-07

3D打印食物不再是梦想

自我鉴别、理性评论、切勿迷信

二月中,联合国发起节约粮食活动,盼动员全球消费者、零售商和製造商不再浪费超过十亿吨的粮食。节约之餘,脑筋动得快的企业已经看到「开创」的商机:3D生化印出技术让将来毋需杀牛也能產牛肉。

▼3D生化印出技术让将来毋需杀牛也能產牛肉。

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这是一家美国初创企业现代牧草(Modern Meadow)吸引知名硅谷创投家泰尔(Peter Thiel)投资的武器,基本原理是:印出设备中的卡匣装有无数可再生活细胞的生化墨水,透过电脑立体建模,机器就会依据指令层层印製出成品;墨水内的活细胞同时进行再生,还原组织或器官。

现代牧草的创办人是一对父子,密苏里大学(University of Missouri)教授福卡克斯(Gabor Forgacs)在三年前就以3D印出技术製造人类血管,冀望印出细胞组织等以修复器官,帮助等候器官移植的眾多患者。

著重器官再生,赚医疗财

直到一年半前,福卡克斯在TED年度论坛上演绎3D印出技术製造牛肉的原理,当场还烹煮下肚,现场观眾惊叹连连,几个月后,泰尔注资至少二十五万美元(约合新台币七百五十万元)的新闻就爆出了。不过,福卡克斯坦承,再生食物涉及道德观感,且尚有心理障碍待克服,再生器官才是他们现阶段的重点。

同样切入这个领域的机构还有北卡罗莱纳州威克佛理斯大学(Wake Forest University)与美国军方合作印出老鼠皮肤细胞及肾臟细胞;康乃尔大学(Cornell University)则是印出膝盖、心臟瓣膜、骨头等细胞及组织。

除了器官修复,3D生化印出技术也关注新药研发。去年九月,美国白宫的科技顾问团指出,占全美药厂成本极大部分的临床实验费用一年约三百一十三亿美元,3D印出的组织器官可提供比以往更精準更即时的实验结果。

不过,从实务面来看,3D生化印出技术还有得等,一来是目前一片3D生化印出的汉堡肉就要价新台币千万元,商业化量產至少还需十年以上;二来是相关法规与產品安全仍待克服,例如假药与药效等。以基因定序闻名的诺贝尔奖提名常客凡特(J. Craig Venter)说,这都是此刻应该开始思考的课题。

生物打印技术是如何工作的?

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生物墨水包括各种形态的细胞,打到由琼脂糖胶做成的模子里
过几天以后,生物墨水凝结,琼脂糖胶支撑被取走。这个组织被放进反应器里,进行低频刺激,让肌肉纤维成熟。

这个过程开始之前,首先要获得干细胞,干细胞会自我复制很多次,也可以形成其他细胞。一旦细胞增殖到足够的数量,它们就会被放进生物墨盒里。

在生物打印里,3D打印墨盒包括成千上万的活细胞。一旦打印成需要的形状,生物墨水自然凝结成为一种生物组织。

而在实验研究方面,康奈尔大学计算综合实验室主任李普森介绍了生物打印如何打印一只耳朵。这个过程跟打印人造器官作为移植是类似的。到目前为止,对于生物打印组织的试验还只是用在动物身上。

从某种意义上来讲, Modern Meadow公司的技术已经超越了再生医学。

另外,在Modern Meadow之前,有Organovo公司,这家先进的打印活体结构做为医疗用途的公司,在2010年成功使用来自人体的细胞打印出了功能血管。

虽然做肉的过程可能很简单,但是很难成工业级别的规模生产。再说人们如果听到这肉是从实验室或者工程制造出来的,路上的人不会愿意够买的。

目前进展比较快的是荷兰马斯特里赫特大学研究人员,他们培养动物细胞制造肌肉组织。该项目是世界第一个成功制作出人造汉堡的组织,计划在今年晚些时候向公众介绍他们的成果。

这个团队其实不是使用生物打印技术,而是种生物制造技术。荷兰的这个团队已经展示了小人造肌肉长到2cm长,1cm宽,1mm厚。做出一整个汉堡使用,目前需要花费20万英镑,当然这个价格会随着技术的进步降低。

未来人类的消费可能,动物不需要被宰杀,良心不用过意不去,最终解决全球食物短缺问题。

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