不同材質的打印材料可以極大地拓展 3D 打印的適用範圍，在科學家的創新之下，3D打印機即使麵對活生生的細胞，也可以操控自如，打印出更具活性，成功率更高的人體(ti) 組織，更可為(wei) 將來打印出功能健全的肝髒或者腎髒提供技術。

    本文為(wei) 作者 David Rotman 發表在 MIT TechnologyReview 上的文章。

    突破點：3D 打印使用多種材料可以製造出帶有血管的生物組織。

    突破理由：根據功能采用不同材料可以打印出人造器官和創新的人造部件。

    主要參與(yu) 者：哈佛的 Jennifer Lewis、普林斯頓的 Michael McAlpine 和劍橋的 Keith Martin。

    雖然說 3D 打印最近幾年異常火熱，但是它的應用範圍卻很有限。3D 打印可以用來打印複雜的物體(ti) ，但是材料卻隻限塑料。即便是擁有非常先進的層疊製造工藝的 3D 打印廠家，也隻是用金屬來打印零部件。但是，如果 3D 打印機可以同時使用多種材料來打印，比如說活的細胞或者半導體(ti) ，根據需求混合、精準打印，會(hui) 發生什麽(me) ？

    哈佛大學的材料科學家 Jennifer Lewis 正在開發的化學材料和 3D 打印機可以使上述目標成真。她從(cong) 物體(ti) 的最底層開始按照需求一層一層地網上堆疊材料，比如說能導電的材料或者是光學通道。這意味著 3D 打印技術可以實現多材料混合打印，可以根據環境發生變化。“融合形式和功能，這就是 3D 打印的下一個(ge) 裏程碑。”

    普林斯頓大學的研究團隊成功地打印出了仿生耳朵，包含了生物組織和電子部件；劍橋大學的研究者也打印出了用視網膜細胞組成的複雜眼球組織。在這些卓越的 3D 打印進步事件中，Lewis 的實驗室憑借其采用的多種材料以及可打印物體(ti) 種類而顯得更加優(you) 秀。

    去年，Lewis 和她的學生向外界展示了他們(men) 的技術可以打印極小的電極以及其他鋰電池需要的組件。他們(men) 還可以打印運動員用的塑料貼片，上麵包含了多種傳(chuan) 感器，可以檢測腦震蕩，測量其危害程度。最近，她的團隊打印出了包含複雜血管的生物組織。為(wei) 了完成這一目標，研究者們(men) 需要研製出多種類型的細胞“墨水”，以及支撐組織矩陣的材料。該技術成功解決(jue) 了製造用於(yu) 臨(lin) 床測試或人體(ti) 器官移植的人工組織的一大難題：如何讓血管係統中的細胞存活下來。

    Lewis 創新的秘訣就在於(yu) 在 3D 打印的時候能掌握各種墨水之間不同的特性。每一種墨水都是一種不同的材料，可以再室溫環境下打印；不同的材料有不同的問題需要克服，比如說如果用打印噴嘴來打印，就會(hui) 破壞細胞。所以，打印所需的材料在一定壓力下從(cong) 噴嘴中擠出來，這樣問題就解決(jue) 了（注：傳(chuan) 統3D打印是將塑料融化後堆疊）。

    在還沒有加入哈佛大學之前，Lewis 在伊利諾伊大學研究 3D 打印技術就已經超過 10 年了，她曾經用過陶瓷、金屬納米顆粒、聚合物以及其他非生物材料。在加入哈佛大學之後她建立了自己的實驗室，第一次嚐試用生物細胞和組織來打印物體(ti) ，她希望能像用塑料打印物體(ti) 一樣來操控這些具有活性的物體(ti) 。這種想法以前聽上去有些天真，但是現在她做到了。能在 3D 打印的人體(ti) 組織中加入血管是製造人造器官的重要一步。Lewis 說：跟細胞打交道“真的很複雜，在外麵打印出功能正常的肝髒或者腎髒之前，還有許多事需要我們(men) 去做。我們(men) 現在隻是邁出了第一步。”