自3D打印技术踏足生物工程技术以来，利用3D打印技术“打印”人体器官似乎变得触手可及，生物学家和工程师们已经迫不及待地设计出3D生物打印机，跃跃欲试。

3D打印机真的能“打印”出人体器官？

3D打印机不用纸或墨，而是通过计算机辅助设计、激光扫描、材料熔融等技术，使特定金属粉或可塑性高的材料熔化，并按电子模型图的指示一层层叠加“铸造”起来，最终把电子模型图变成实物。

而3D生物打印机所用的原材料是“生物墨水”，即细胞。有了合适的细胞材料后，通过3D生物打印机，理论上各式各样的组织就能形成了。

就像弄清楚飞行原理与制造出能上天的宇宙飞船之间的不同一样，它们之间的差距是巨大的。有学者认为，目前来说，用打印的方法获得人类器官，还仅仅只是停留在科学幻想的阶段。

尽管打印器官看来遥不可及，人们还是想尽一切办法去向梦想靠拢。

打印耳朵

美国康奈尔大学研究人员在《科学公共图书馆·综合》上发表报告称，他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植。

研究人员首先利用快速旋转的3D相机拍摄数名儿童现有耳朵的三维信息，然后将其输入计算机，3D打印机会据此打印出耳朵模子。

随后研究人员在模子中注入特殊的胶原蛋白凝胶，这种凝胶含有能生成软骨的牛耳细胞。此后数周内，软骨逐渐增多并取代凝胶。3个月后，模子内出现一个具有柔韧性的人造外耳，其功能和外表均与正常人耳相似。

研究人员下一步计划利用患者自身的耳朵培育足够多的软骨，3D打印人造耳朵并移植。他们认为，软骨可能是最适合3D打印技术的人体组织，因为软骨内部不需要血液就能存活。

打印肝脏

如果说打印耳朵尚且不会遇到诸多难题，那么打印肝脏在人们看来则显得更为棘手。
目前，美国加州生物技术公司Organovo的研究人员采用3D打印机制造出深度仅0.5毫米、宽度4毫米的“微型肝脏”。“微型肝脏”虽毫不起眼，但它却具有真实肝脏器官的多项主要功能，包括产生运输激素的蛋白质，将盐和药物送递至全身。

Organovo公司使用3D打印机逐层打印了大约20层活细胞，从而建立了这种微型器官，伴随着细胞从血管抵达肝脏器官，送递营养物质和氧气。由于打印中增加了血液细胞，这种3D蜂窝状组织能够幸存5天以上。

微型肝脏器官与2D培养细胞形成很大的反差，后者基于单层或者双层细胞，仅能幸存2天，并不具备Organovo公司研制微型肝脏的独特功能。目前，这种微型肝脏可以生成白蛋白，以及胆固醇和细胞色素P450s，后者能在肝脏器官中新陈代谢药物，是一种具有解毒作用的酶。

微型肝脏器官的真实结构和功能结合肝细胞层和肝星形细胞层，能够对于感染疾病的研究产生积极影响，也可以监控药物疗法。它可以进行血液过滤、新陈代谢和输送药物，并产生对于体内平衡至关重要的一些蛋白质。

一些家族遗传疾病通常与缺乏蛋白质密切相关，而蛋白质是由肝脏产生的。目前，美国加州圣地亚哥实验室的科学家将打印较大的血管网络，用于滋养人类实际大小的器官组织。

据悉，Organovo公司采用的3D打印机具有两个打印头，一个负责打印“脚手架”，另一个将人类细胞逐层打印形成器官结构。

打印更多

美国维克森林大学的科学家成功利用3D打印技术打印人体细胞的生物可降解支架，而后利用支架培育耳朵和鼻子等仿真度极高的面部器官。

利用3D打印技术培育用于移植的肺以及其他器官是科学家的终极目标。科学家表示他们在实现这一目标道路上正不断取得进步，有望在20年内让患者移植3D打印器官的梦想成为现实。

目前，维克森林大学已用一台3D打印机制造出一个肾脏原型。这台打印机没有使用沉积墨，而是用加入细胞混合物的凝胶一样的可生物降解框架，逐层构建肾脏。

首席研究员安东尼·阿塔拉指出，他们需要很多年的努力才能培育出能够移植到患者体内的人造器官。

麻生总医院的哈拉德·奥特博士认为5~10年内有望进行实验室培育器官的人体试验。匹兹堡大学麦克格万再生医学研究所的威廉·瓦格纳则指出5~10年可能过于乐观，15~20年更为现实一些。一旦人体试验取得成功，患者移植人造器官的梦想便最终成为现实。

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