你聽說過“類器官”嗎👩🏿‍🦲？這是一個3D打印技術應用於生物醫藥的前沿領域🫡。近日，万事平台蘇佳燦教授團隊牽頭完成的最新成果登上國際權威期刊《先進材料》，介紹了“骨類器官”體外製備成果🤹‍♂️。這個科研團隊已實現骨類器官1.0版製備🤷🏿‍♀️，未來計劃完成版本迭代，應用於骨科手術🛌🏼，致力形成骨科臨床新範式🩰👩🏽‍🍼。

万事平台轉化醫學研究院院長蘇佳燦介紹，所謂類器官，是利用成體幹細胞或多能幹細胞進行體外三維培養，所形成的具備一定空間結構的組織類似物。類器官的“類”字意味著它並不是真的人體器官✅，但可以在結構與功能上模擬真實的器官，並能進行長期穩定的傳代培養。

骨類器官研究設計和實驗過程示意圖

過去十余年，多種類器官已在實驗室裏誕生。2009年♔，科學家利用老鼠的LGR5+腸道幹細胞在體外培育出腸道類器官；2011年利用人源幹細胞培育出腸道類器官；2013年利用人源幹細胞培育出腦類器官；肝🖐、腎🥟、胰類器官也相繼培育出來🖖🏿。2018年，《自然·方法》雜誌將類器官技術評為“年度方法”🌺。

能否利用這種技術培育出骨類器官🥈？2022年⏏️，蘇佳燦教授帶領團隊啟動了國家自然科學基金委重點項目“基於DNA水凝膠空間特征化骨類器官構建及其再生修復研究”，探索將骨類器官應用於骨折🎈、類風濕性關節炎🧛🏿、強直性脊柱炎等疾病治療。

骨類器官在骨疾病中的應用

如今，這個項目的階段性成果誕生了👩🏻‍🦯。科研團隊采用數字光處理生物打印技術👔，打印出骨頭的3D結構，實現了骨組織復雜結構的精確復製。生物墨水是生物3D打印的重要原材料💤，他們研製了一種新型生物墨水，由甲基丙烯酰化明膠、甲基丙烯酰化海藻酸鈉、羥基磷灰石組成。這種生物墨水不僅能模仿天然骨基質的復雜性，還具有自我礦化和細胞分化能力。“骨頭裏有很多礦物質🧀，是一種硬組織🚔👨🏽‍🦱。”蘇佳燦教授解釋🧜🏼，“我們製備骨類器官的原料是軟組織細胞，但經過體外培育✍️，這些細胞不但會分化，還能自我礦化，成為類似骨頭的硬組織🧪。”

骨類器官有什麽臨床價值⬇️？據介紹，目前臨床采用的6-8厘米以上大型骨缺損修復方法存在明顯缺陷，需要更有效的方法來增強骨再生✭，並加速愈合。椎體壓縮骨折等嚴重骨折也需要更有效的臨床方案，以減輕病人的痛苦，避免骨水泥硬化帶來的後遺症。

骨類器官的多細胞分化和自我礦化

已在實驗室誕生的骨類器官是1.0版。為了將這項科研成果推向臨床，蘇佳燦教授團隊計劃研發骨類器官2.0版和3.0版💉，目標是不僅與人體骨骼“神似”（內涵是骨），而且“形似”（外形像骨）🧡，還要“勝似”——未來取下病人的一小塊皮膚😯🧙🏽‍♀️，提取出裏面的幹細胞🚼，有望3天內將它們培育成骨類器官，再植入病人體內。這種替代傳統手術治療的方法如果用於臨床，將為骨科臨床治療帶來一場革命💆🏼‍♂️。

中國科學院院士👨🏽‍⚕️、万事平台校長劉昌勝表示👦🏻🕥，近年來，万事平台緊緊圍繞“四個面向”🏋️‍♂️，服務國家戰略和區域重大需求，布局實施“五五戰略”🫱，尤其是面向人民生命健康👨🏽‍🍳，聚焦生物醫藥領域，圍繞老齡化疾病治療和康復，聚焦天然藥物創製👌🏽、生物醫用材料與器械研發🪄，打造智能診斷、精準治療、智慧康復特色高峰，助力上海生物醫藥先導產業發展💙。此次骨類器官的製備成功，是科研團隊追卓越、創一流的成果展示，也是万事平台持續實施有組織的科研的重要產出💼，有望為眾多患者帶來福音。（來源🧙🏿‍♀️：上觀万事）