​3D生物打印机

（文 / 三联生活周刊）

像打印纸张一样打印人体器官，这听起来像一个神话，不过最近已经初步变成了现实。总部位于美国圣迭戈、主要从事可再生医药研发的Organovo公司，和另外一家总部位于澳大利亚墨尔本的工程和自动化公司Invetech携手，研制成了全球首台商业化3D生物打印机，造价20万美元左右，能够打印包括动脉和静脉血管在内的人体组织和器官，希望完成最终让人类随时更换器官的远大理想。

生物打印机的原理和普通打印机的原理一样：一个活动的打印喷头在电脑指令下移动，在合适的位置喷出点点墨水。二者最大的不同在于，普通打印机的原材料是墨水和纸，而生物打印机的原料是人体细胞；普通打印机只能在平面上移动，生物打印机能够垂直移动，像是将一层层剖面图叠加在一起，最后制造出一个立体结构。

生物打印机有两个打印头，一个用来放置多达8万个的人体细胞，被称为“生物墨”。研究人员将从脊髓或者其他部位采集到的干细胞作为原料，增殖培养后配合不同的生长因子，以让其发育成不同类型的细胞，逐一分离灌进打印机的墨盒，这就是生物墨。另一个打印头可打印“生物纸”。而如果想打印一个器官，只有细胞是不行的，还需要支架以形成特定的形状。所谓生物纸是Organovo公司利用一些富含糖类和其他营养物质的凝胶，制造出的柔软的支架，可用于细胞生长。

喷头喷出的微小液滴中包含了数万个细胞，它们会以数百微米的精度分布在凝胶支架的周围，就像是我们在制作金属模型时，用蜡做成可以融化的模型，再将它们放进沙箱一样。打印完成后，这些微小的作品被放进营养液中，细胞会找到彼此并且相互结合，成为一个组织或者器官，而凝胶将会在稍后被洗掉。

至于较大的身体器官，Organovo公司的创始人之一、美国密苏里大学的加博尔·福尔加奇博士认为，它们可以有不同的形状。例如，人造肾脏不需要和真肾长得一模一样，也不需要具有真肾的所有特征，它只需要能够清除血管中的垃圾就可以了。那些苦苦等候器官移植的人也不太介意移植器官的样子，只要这些器官能够工作，并且能改善病人的身体状况就行。

开发者说，由这种设备“打印”的动脉最早有望在5年内用于心脏搭桥手术，而心脏、牙齿和骨骼等更为复杂的器官则应该可以在10年内被“打印”出来。用这种方法制造的组织，所有材料均来自患者本身，因此不会引起排异反应。

在这种技术成熟后，我们将不再担忧器官短缺，可以简称个人专属的器官库，随时可以打印只适合自己的身体器官。也许再过20年，一切都美梦成真。■ 3D打印机生物