3D打印人造子宫来了

早产儿是指胎龄小于37周的新生儿。近年来中国早产儿的发病率呈上升趋势，约为7%。早产儿的存活率与胎龄有关，胎龄越小，体重越轻，死亡率越高。出生时体重不足1500克的婴儿死亡率约占新生儿期死亡总数的50%，伴发后遗症的可能性也相对较大。如何提高早产儿存活率减少并发症是急需解决的问题。另外对于患有子宫疾患的女性，怀孕生子成了奢望。如果在体外能够模拟子宫内环境使胚胎发育，将会同时解决以上两大问题。科学家们提出了人造子宫的设想，人造子宫是通过模拟哺乳动物子宫和卵生动物卵的条件，使受精卵在人造环境下发育，从而摆脱对母体的需求。目前已经取得一定进展，未来人造子宫应用的路还有多远呢？

人造子宫已在羊身上实现

早在1923年，霍尔丹在剑桥大学举行的一次讲座中首次对人造子宫进行深入探讨后，各国科学家就开始研究胚胎脱离母体生长的可能性。1954年，伊曼纽尔·格林伯格首次设计了人造子宫的装置并申请了专利。设计包括一个用来放置充满羊水的胎儿的水箱、一个连接到脐带的机器、血泵、一个人造肾脏和一个热水器。这仅仅是一个粗糙的设想。

2017年，费城儿童医院的阿南·弗雷克（Alan Flake）团队在《自然通讯》杂志上发表了开发的“人造子宫”动物试验，成功将发育到中期（相当于人类妊娠周期22-24周）的早产山羊胎儿在“人造子宫”中维持了4周撑过危险期顺利存活。弗雷克同样将胎龄更小的羊（105至108天）在体外成功培育了4周（最终因动物协议的限制而停止）。

在人造子宫孕育期间，这些早产羊羔全部正常发育，血压和其他健康指标稳定，没有其他并发症。有一部分生下的小羊生长超过一年，经过各项指标检测，结果也与正常生殖的小羊没有什么差异。这项技术如果能够应用于人类，将会极大提高早产儿的生存机会。我国也在进行人造子宫的尝试。2020年12月，郑州大学第一附属医院首次取得人造子宫胎羊体外培育的成功，该项研究是由胸外科、产科以及体外支持中心ECMO团队联合推进的。这项研究填补了我国在体外培育的空白。

人造子宫，见证小鼠胚胎早期完整发育

2021年3月《自然》杂志发布以色列魏茨曼科学研究所最新研究，该研究利用“人造子宫”，成功培育出数百只小老鼠，且小鼠所有器官发育指标都正常。

这项研究有什么“过人”之处？

图b转轮中的玻璃瓶是孕育小鼠胚胎的“子宫”，里面装满滋养胚胎细胞的特殊液体，其为胚胎发育提供必需的营养成分、激素和糖分。转轮转动则能避免胚胎附着在玻璃瓶侧面，避免胚胎变形或停止发育。

图c显示“人造子宫”培养的小鼠胚胎从细胞球长成小鼠胎儿，出现所有器官，心脏有跳动，大脑完全发育。

这一技术同时也为研究胚胎发育打开新的大门，该技术能避免子宫内部成像限制，使研究者直接观察胚胎发育过程，或可应用于受精卵移植、流产等研究。

3D打印子宫是否可行呢？

上述人造子宫可以模拟子宫内环境，但毕竟是生物袋，那么真正的组织型人造子宫是否能够实现呢？

与之前依托机械的模式完全不同，2001年，康奈尔大学妇产科刘洪清教授体外重新构建出“子宫”这个器官。

据《科学》杂志公布，美国卡内基-梅隆大学科学家已经利用3D生物打印机，用人体胶原蛋白为原料，成功打印出了可正常工作的心脏组织，其精细度可达20微米。打印出来的心脏组织可以嵌入活体细胞和毛细血管，并且开始跳动，泵出血液。

并且，深圳先进技术研究院也在2017申请了 “3D打印人造子宫内膜及其制备方法和应用”的专利。该发明涉及生物技术领域，具体涉及3D打印技术制备的人造子宫内膜。通过3D生物打印技术，将生物相容性支架与子宫内膜基质细胞/上皮细胞制成具有生物活性的人造子宫内膜。

可见，3D打印子宫或许在未来可以实现。

和其他人造器官相比，人造子宫面临更多的伦理争议。人造子宫是解决早产儿存活率的问题，给不孕女性提供生育可能？还是用来方便不想“亲自”孕育的女性？

技术的使用不当，也可能引发种种不可预期的社会问题。技术的进步，应当始终服务于人类的福祉。我们还需要更多的时间进行伦理学上的思考及辩论。