好讀周報／用3D列印「皮膚」！美軍攜手大學研究 提高生化戰防護治療

圖爲西點軍校學生薛瑞福設定3D生物列印，然後使用水膠列印主動脈瓣。（圖／取自美國陸軍）

文╱編譯江昱蓁

美國陸軍作戰能力開發指揮部生化中心近日宣佈與美國夏威夷大學建立戰略研究夥伴關係，除研究如何使用3D列印皮膚與培育的組織，治療受生化戰劑攻擊、燒燙傷及作戰負傷的士兵外，還將探索「前進製造」（forward manufacturing ），將生物列印由實驗室投入偏遠與高風險地區，提升戰士存活率與作戰效能。

隨着陸軍退役上校巴恩希爾（Jason Barnhill）走入夏威夷大學馬諾分校伯恩斯醫學院的實驗室，爲實驗室帶來30年的服役經驗與保護戰場士兵的使命。如今他是細胞與分子生物學系副教授，研究利用生物列印技術建構人體組織模型。

陸軍與夏威夷大學近日簽署的合作研究與研發協議（CRADA），旨在利用生物列印強化現有體外平臺器官模型。生物列印是一種尖端科技，以「生物墨水」取代塑膠來製造類似器官的結構。這些由人體幹細胞製成的模型有助於改善士兵受到燒傷，或暴露在化學戰劑與抗藥性細菌之下，以及其他化學生物威脅的防護與治療。

美國陸軍聲明稿指出，這種利用細胞墨水的技術可複製出如皮膚層等組織或器官的3D模型，瞭解身體暴露在化學、生物下的反應，更好地歸納與評估戰士在面臨的各種傷害威脅時的治療方式。

這項研究是該校與陸軍作戰能力開發指揮部（DEVCOM）生化中心最新合作的一部分。巴恩希爾說，「我們計劃使用這些模型進行生物醫學測試，而不使用動物模型。動物模型有諸多缺點，我們希望我們的模型能避免這些缺點」。

他解釋，人源（human-based）模型比動物實驗更精準。「人類基因組的反應與實驗小白鼠的反應截然不同」，「我希望我們的模型能避免動物模型的各種缺點」，還說由於夏威夷地理位置，「在夏威夷研發生物列印與其他前進製造技術非常關鍵。理想狀況下我們可提升能力然後協助他人」。

陸軍聲明稿解釋，DEVCOM與夏威夷大學展開的兩項倡議，目的爲利用生物材料與前進製造來強化戰士的存活率與作戰效能。相關工作是透過一項CRADA與兩份初步聯合工作聲明（JWS）執行，這讓兩組織能夠進行各種項目的合作，從器官晶片到廣泛地各種前進生產與維修能力，進而支援夏威夷的美國印太司令部。

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