應用在DNA的3D打印技術
魔猴君 行業資訊 2742天前
如果用3D打印技術在微觀世界中控型，比如控制DNA的編組，那將帶來怎樣的不可預知結構？近年來，微型化3D打印與生物3D打印是越走越近，二者的一個重要交叉點就是人體的遺傳物質DNA。在充分肯定3D打印技術對DNA研究的積極影響的同時，我們也不能忽略其中潛在的道德倫理問題。
近幾年，微型化3D打印與生物3D打印越走越近，二者的一個重要交叉點就是人體的遺傳物質DNA。生命科學的發展離不開對DNA的深入研究，因此需要可以靈活處理這一微型結構的技術。而微型3D打印的進步也要有合適的實驗對象，DNA無疑是個理想選擇。于是圍繞這串身材極小內容極多的生命密碼，3D打印黑科技紛紛涌現，且對多個行業產生了重要影響。
生物3D打印其中一個目標是制造可植入人體的活性器官。在該技術的諸多難點中，如何讓3D打印的細胞跟自然器官那樣按照特定布局來排列是最為棘手的一項。
2015年，美國加州大學的研究為此提供了一項有效的解決方案。科研人員將DNA的片段裝在用于打印的細胞外膜上，這樣一來，序列相同的DNA片段會彼此識別，進而將細胞聚集在一起，而序列不同的不會發生粘附。這一手段，使3D打印細胞可以形成近乎自然的組織模型，為將來制造完整器官奠定了基礎。麻省理工學院的研究人員則是用3D打印機把DNA組裝成形狀各異的支架，使其成為運載藥物的微型工具，同樣有助于疾病治療。
食品行業與生物技術關系密切，備受爭議的轉基因食品便是典型產物。2016年，美國兩位生物醫學科學家研制了一種十分獨特的轉基因食物——無需奶牛的“牛奶”。制造這種產品甚至連植物也不需要，它完全是由酵母菌生產的蛋白質構成的。科學家用3D打印再造了奶牛的DNA序列，將其植入酵母菌，使其具備了生產蛋白質的能力。這一發明使那些無法飲用牛奶的消費者獲得了享用“牛奶”的機會。
利用DNA還原生物形態也早已不是什么新鮮事了，而今又有了3D打印助力，這項工作將變得更加成熟。2014年，美國賓夕法尼亞州立大學的科學家發現，利用二十個基因及其二十四個變體即可鎖定一個人的面部特征。這為刑偵破案帶來了新手段。如果能夠提取到嫌疑犯的DNA，再定位其中與容貌相關的基因片段，利用計算機將其還原為3D模型并實施打印，便可獲得十分接近于真人相貌的嫌犯頭像。
不只是人，植物同樣能通過類似手段復制。今年9月，新西蘭一位設計師利用DNA編寫和3D打印技術成功再造了一株捕蠅草。它的外觀與真實捕蠅草相差無幾，還無需澆水，且具有捕蠅功能。以此為基礎，他和他的團隊將計劃展開更多功能性復制生物的研究項目。
在充分肯定3D打印技術對DNA相關研究的積極影響的同時，我們更不能忽略其中潛在的道德倫理問題。例如，通過3D打印機與DNA片段還原長相的技術就存在被不法分子用來盜取他人隱私的風險。既然科技在突飛猛進，那么法律規范也必須盡快跟上。
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來源：中國3D打印網
