自3D打印技術踏足生物工程技術以來，利用3D打印技術“打印”人體(ti) 器官似乎變得觸手可及，生物學家和工程師們(men) 已經迫不及待地設計出3D生物打印機，躍躍欲試。
 

     3D打印機真的能“打印”出人體(ti) 器官？

      3D打印機不用紙或墨，而是通過計算機輔助設計、激光掃描、材料熔融等技術，使特定金屬粉或可塑性高的材料熔化，並按電子模型圖的指示一層層疊加“鑄造”起來，最終把電子模型圖變成實物。
     而3D生物打印機所用的原材料是“生物墨水”，即細胞。有了合適的細胞材料後，通過3D生物打印機，理論上各式各樣的組織就能形成了。
      就像弄清楚飛行原理與(yu) 製造出能上天的宇宙飛船之間的不同一樣，它們(men) 之間的差距是巨大的。有學者認為(wei) ，目前來說，用打印的方法獲得人類器官，還僅(jin) 僅(jin) 隻是停留在科學幻想的階段。
      盡管打印器官看來遙不可及，人們(men) 還是想盡一切辦法去向夢想靠攏。
 

打印耳朵
        美國康奈爾大學研究人員在《科學公共圖書(shu) 館·綜合》上發表報告稱，他們(men) 利用牛耳細胞在3D打印機中打印出人造耳朵，可以用於(yu) 先天畸形兒(er) 童的器官移植。
       研究人員首先利用快速旋轉的3D相機拍攝數名兒(er) 童現有耳朵的三維信息，然後將其輸入計算機，3D打印機會(hui) 據此打印出耳朵模子。
      隨後研究人員在模子中注入特殊的膠原蛋白凝膠，這種凝膠含有能生成軟骨的牛耳細胞。此後數周內(nei) ，軟骨逐漸增多並取代凝膠。3個(ge) 月後，模子內(nei) 出現一個(ge) 具有柔韌性的人造外耳，其功能和外表均與(yu) 正常人耳相似。
研究人員下一步計劃利用患者自身的耳朵培育足夠多的軟骨，3D打印人造耳朵並移植。他們(men) 認為(wei) ，軟骨可能是最適合3D打印技術的人體(ti) 組織，因為(wei) 軟骨內(nei) 部不需要血液就能存活。
 

      打印肝髒
     如果說打印耳朵尚且不會(hui) 遇到諸多難題，那麽(me) 打印肝髒在人們(men) 看來則顯得更為(wei) 棘手。
      目前，美國加州生物技術公司Organovo的研究人員采用3D打印機製造出深度僅(jin) 0.5毫米、寬度4毫米的“微型肝髒”。“微型肝髒”雖毫不起眼，但它卻具有真實肝髒器官的多項主要功能，包括產(chan) 生運輸激素的蛋白質，將鹽和藥物送遞至全身。
      Organovo公司使用3D打印機逐層打印了大約20層活細胞，從(cong) 而建立了這種微型器官，伴隨著細胞從(cong) 血管抵達肝髒器官，送遞營養(yang) 物質和氧氣。由於(yu) 打印中增加了血液細胞，這種3D蜂窩狀組織能夠幸存5天以上。
微型肝髒器官與(yu) 2D培養(yang) 細胞形成很大的反差，後者基於(yu) 單層或者雙層細胞，僅(jin) 能幸存2天，並不具備Organovo公司研製微型肝髒的獨特功能。目前，這種微型肝髒可以生成白蛋白，以及膽固醇和細胞色素P450s，後者能在肝髒器官中新陳代謝藥物，是一種具有解毒作用的酶。
      微型肝髒器官的真實結構和功能結合肝細胞層和肝星形細胞層，能夠對於(yu) 感染疾病的研究產(chan) 生積極影響，也可以監控藥物療法。它可以進行血液過濾、新陳代謝和輸送藥物，並產(chan) 生對於(yu) 體(ti) 內(nei) 平衡至關(guan) 重要的一些蛋白質。
      一些家族遺傳(chuan) 疾病通常與(yu) 缺乏蛋白質密切相關(guan) ，而蛋白質是由肝髒產(chan) 生的。目前，美國加州聖地亞(ya) 哥實驗室的科學家將打印較大的血管網絡，用於(yu) 滋養(yang) 人類實際大小的器官組織。
      據悉，Organovo公司采用的3D打印機具有兩(liang) 個(ge) 打印頭，一個(ge) 負責打印“腳手架”，另一個(ge) 將人類細胞逐層打印形成器官結構。
 

     打印更多
     美國維克森林大學的科學家成功利用3D打印技術打印人體(ti) 細胞的生物可降解支架，而後利用支架培育耳朵和鼻子等仿真度極高的麵部器官。
     利用3D打印技術培育用於(yu) 移植的肺以及其他器官是科學家的終極目標。科學家表示他們(men) 在實現這一目標道路上正不斷取得進步，有望在20年內(nei) 讓患者移植3D打印器官的夢想成為(wei) 現實。
      目前，維克森林大學已用一台3D打印機製造出一個(ge) 腎髒原型。這台打印機沒有使用沉積墨，而是用加入細胞混合物的凝膠一樣的可生物降解框架，逐層構建腎髒。
      首席研究員安東(dong) 尼·阿塔拉指出，他們(men) 需要很多年的努力才能培育出能夠移植到患者體(ti) 內(nei) 的人造器官。
     麻生總醫院的哈拉德·奧特博士認為(wei) 5~10年內(nei) 有望進行實驗室培育器官的人體(ti) 試驗。匹茲(zi) 堡大學麥克格萬(wan) 再生醫學研究所的威廉·瓦格納則指出5~10年可能過於(yu) 樂(le) 觀，15~20年更為(wei) 現實一些。一旦人體(ti) 試驗取得成功，患者移植人造器官的夢想便最終成為(wei) 現實。