关于3D打印器官的一些知识

目前状态

目前3D打印技术已经可以制作巧克力、鞋子、甚至是手工汽车，在医学上科学家们也在使用3D打印技术做一些救死扶伤的事情。他们研发的3D打印机，可以打印出完整功能的人器官。试想一下，我们可以方便的打印出人体器官，那么需要器官移植的病人就不需要了苦苦等待了。在美国，目前还有78837名病人等待着不同的器官捐献，而截至2014年1月只有3407次器官捐献，可见器官移植的需求量非常的紧缺。不过，我们今天说的3D打印器官技术，仍旧还处于初级阶段，这可比打印一个塑胶玩具要复杂多了，真正要做到随到随用还需要很久。

研究人员一直在实验室中培养器官，直到1990年代末期，生物打印技术才被人们所重视。其中Wake Forest 再生医学研究所在那个时候，就使用3D打印技术培养过人类的膀胱。不过，那个时候，还不是真正的膀胱，只是使用生物墨水技术和3D模型。在2007年，第一家生物打印技术公司成立，名叫Organovo 。目前，Organovo 公司可以打印出肝组织样品用于药物实验。

工作原理

尽管打印器官比打印玩具复杂多了，但是它们的基本原理还是相似的，使用生物墨水建造模型。但其中有几个重点：

1.虽然我们知道器官长什么样子，但是它们的内部结构，还需要通过CT 或者MRIs 技术对病人进行扫描，才能得到完整的器官蓝图。

2.所谓的生物墨水，既是组成人体器官的细胞，然后通过粘结剂把它们组合在一起。有时候也会使用干细胞等物质。主要是为了确保移植到人体后不会有排斥反应。

3.一旦器官被打印出来，它需要立即放到生物孵化器中，这样细胞才能像真的器官那样工作起来。

难点是是什么？

根据Wake Forest 团队的Anthony Atala 介绍：将可以用于制造人体器官的物质组合在一起，很多时候，很难将打印的器官粘连在病人身体中。就像我们提到的，真正的人体奇怪非常的复杂，目前的3D生物打印技术还无法真正的代替它。简单的比喻就是：“你可以把心脏组织细胞取出来放在一起，但是要怎样将它变成一个真正的心脏呐？！”。同时，目前还没有软件可以描述出一个完整的器官细节模型。

不仅仅是3D打印器官，目前使用类似技术再生血管都是非常困难的事情。而器官需要动脉、静脉、毛细血管等才能为它们提供必要的营养物质。不仅如此，连尝试的科学团队都很少，有记载的，直到今年5月，才有一个来自Brigham and Women's Hospital 的团队使用琼脂糖分子尝试制作血管。

未来

目前一些医学团队有了一些办成功的尝试，我们说办成功因为其中大部分的功能都不能完整，又或者仅仅存活了几天。以Organovo 公司为例，它们打印出来的人体肝脏确实可以工作，但是也仅仅可以存活40天。来自Louisville 大学的一个团队，可以成功的打印出心脏瓣膜，不过目前还没有在病人身上实验过。

Atala 介绍市面上90%的器官移植病人都在等待肾脏。在中国也有一个科学家团队正在研发打印肾脏，目前他们的技术可以让肾脏生存4个月。

在更远的未来，当然是希望这些打印出来的器官可能更好的与病人身体融为一体。