据世界卫生组织消息，全球每年有数百万患者等待器官移植，但可供移植的器官来源极其稀少，因此每天都有不少器官坏死者在等待中死去。随着3D打印技术的日新月异，科学家设想：能否利用病人自身细胞打印全新的器官，以此替代坏死器官呢？二十年前，这还是一个很遥远的梦想，但现在国外有成功案例了。

据报道，2022年在美国德克萨斯州，有一位天生缺失右耳的少女在当地一家大医院安上了一个利用3D技术将其自身软骨及皮肤细胞制作而成的耳朵（仿照其左耳形态制成），从而彻底解决了困扰多年的美容烦恼。目前这位安装了“假耳”的少女情况良好。从科幻变为现实，这是3D打印器官的成功范例。

科学家不懈努力

以色列科学家表示，3D打印器官将从最初级的皮肤、软骨等产品，发展至打印十分复杂的心脏、肾脏、肝脏等器官产品。预期在今后十年里成为现实。在西方国家，利用3D打印技术制作的皮肤、骨骼、肌肉结构、血管、视网膜以及其它一些微型器官已在动物身上证明是成功的。最令人欢欣鼓舞的是，波兰一家生物实验室利用3D技术打印制造出一个胰腺腺体，它在猪身上成功实现了血液流动。美国联合治疗公司同样利用3D打印技术制作了一个人工肺，它有总长4000多公里的毛细血管和超过2亿个肺泡，能够在动物实验模型中实现氧气/二氧化碳气体交换。该人工肺发明者拟在5年内开展临床试验，以期解决目前各国肺移植来源严重不足的问题。

英国韦克特李斯特大学再生医学研究所的科研人员则开发出一种3D打印皮肤机器，利用该机器可为严重烧伤患者一层层打印皮肤（从表皮到真皮组织），以解决大面积伤口难以愈合的世纪性医学难题。在动物实验中，这种皮肤生产新技术获得成功，它使实验动物的大面积创口在8周内顺利愈合。

科学家在3D人造心脏的制作上也迈出了重要一步。据悉，美国德维尔大学实验室已利用3D技术制作了一颗心脏，它具有心肌细胞、主要血管和腔室，但由于心脏的跳动异常复杂，目前在驱动3D心脏的搏动上尚未成功。

仍面临重重挑战

据斯坦福大学生物工程系教授马克·斯凯拉先生介绍，3D打印器官面临的最大挑战是：如何将不同类型的细胞放在合适位置上以使其具有构建复杂组织的能力，及整合各种细胞以输送必要的氧气与营养物质，以保持细胞存活的血管能力。尽管在过去20年里，科学家们在3D打印各种器官上取得长足进步，但目前仍困难重重。斯坦福大学科研人员正在研发利用患者自身细胞与褐藻酸钠或明胶等天然高分子聚合物材料制作“打印墨水”，加上病人的大细胞和其它细胞等材料生产器官模型。此方面已取得重大进展。例如，上文所述的利用3D技术制作的耳朵，就是由病人的软骨加上皮肤细胞等组织材料，通过“打印墨水”制作而成。在生物工程技术先进的国家，科学家已利用3D打印技术制作出“缩小版”肾脏、肝脏等器官模型，以供实验室研究之需，在人工制作膀胱等空心器官上亦已取得成功。

下一步，科学家准备制作全尺寸仿真器官，为解决器官移植严重缺乏供体问题铺平道路。但科学家面临着无数困难，如制作一颗仿真心脏需要数十亿个细胞，而且是不同类型的细胞，细胞培养皿法是一种可供选择的方法（即利用培养皿大规模培养病人的细胞以供3D打印所需），虽然过程很繁琐，却是目前唯一可利用的细胞生产方式。因此，有科学家认为：3D打印器官推广至临床应用，尚需20~30年时间。

  （作者据国外相关报道编译）

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