5个可3D打印制造的人体器官

目前，3D打印正在如火如荼地進行，人們使用3D打印方法生産各種産品，包括飛機零件、食品等。然而，3D打印似乎并不令人滿意，現在已經将重點放在人體器官上。在最近的一份報告中，美國大衆科學網站列出了五個可以通過3D打印制造的人體器官。

耳朵

研究團隊：康奈爾大學

制造步驟：生物工程師利用SolidWorks計算機輔助設計（CAD）程序對兒童的耳朵進行三維掃描，設計一個由七個部分組成的模型，并分别打印這些部分。随後，科學家向模型中注入高密度凝膠，該凝膠由2.5億牛軟骨細胞和從鼠尾提取的膠原蛋白（用作支架）制成。15分鍾後，研究人員取出産生的耳朵，并在細胞培養皿中培養。在3個月内，軟骨可以取代膠原蛋白。

好處：每12500名兒童中就有一名患有先天性小耳畸形，患者将因發育不良或外耳畸形而喪失聽力。與人造植入物不同，由人體細胞培養的耳朵可以更好地與人體融合。

腎髒

研究團隊：威克森林大學再生醫學研究所

制造步驟：3D生物打印機放置各種類型的腎細胞（從活組織提取的細胞培養），同時使用可生物降解材料制造支架。然後将所得産物在皮氏培養皿中培養。植入患者體内後，支架會随着功能組織的逐漸生長而逐漸降解。

好處：根據調查，在美國，80%等待器官移植的患者正在等待腎髒。目前，通過生物打印技術制造的腎髒仍然不起作用，但一旦它們開始起作用，醫生将使用患者自己的細胞培養出與身體其他部位完全匹配的器官。〔1002〕〔1000〕維管束〔1002〕〔1000〕研究小組：賓夕法尼亞大學與麻省理工學院〔1002〕〔1000〕制造步驟：研究者使用開放式RelpPaP打印機和自定義軟件在模型中打印糖絲網絡，并用從玉米中提取的化合物覆蓋糖絲。接下來，他們在模型中加入了含有凝膠的組織細胞。然後，他們在水中清洗準備好的結構。一旦進入水中，糖就會溶解在水中，在組織中隻留下空管。

益處：研究人員已經證明，将營養物質注入這根管道可以提高周圍細胞的存活率。因爲血管是組織的衛士，維持組織的健康，了解如何升級該系統并打印出更大、更靈活的血管系統是最終打印出整個器官的關鍵。

皮膚移植

研究單位：威克森林大學再生醫學研究所

制造步驟：首先，定制的生物打印機掃描患者的傷口并标記需要皮膚移植的部位。然後，一個噴墨閥噴射凝血酶，另一個噴射細胞、膠原蛋白和纖維蛋白原的混合物（凝血酶和纖維蛋白原相互反應生成凝血血纖維）。然後，生物打印機打印出一層人類成纖維細胞，然後是一層稱爲角質形成細胞的皮膚細胞。

好處：在傳統的皮膚移植中，醫生從身體的一個部位提取細胞，并将其固定在另一個部位。維克森林大學的研究人員希望将新皮膚直接印在傷口部位。最終，他們計劃建造一台可用于戰場和災區的便攜式打印機。

骨頭

研究團隊：華盛頓州立大學

制造步驟：研究人員使用用于打印電動汽車零件的3D打印機打印帶有陶瓷粉的支架。随後，噴墨打印機噴射出一層塑料粘合劑覆蓋陶瓷。然後，科學家們在1250℃下烘烤該結構120分鍾，然後将其與人類骨細胞一起放入培養皿中進行培養。一天後，支架可以支持骨細胞的生長。

益處：每年有數百萬人因交通事故導緻骨折和骨折，傳統方法難以修複。現在，醫生可以利用核磁共振成像作爲參考，打印出與骨折完全吻合的特殊移植物。

盡管3D打印機有望生産更多人體器官，但一些科學家警告說，從“打印”人體細胞、組織甚至器官到真正的臨床應用還有很長的路要走。