用3D打印技術(shù)打印手槍、假肢、銅獸首……這些已經(jīng)不稀奇啦，我國科學家已掌握3D打印活細胞技術(shù)，目前正在嘗試打印活體肝臟等器官組織。有關(guān)方面預計15到20年后，有望打印出復雜的人工活體器官，用于人體器官移植。

　　第十四屆全國生物材料大會“生物材料及3D打印快速成型技術(shù)研究”分論壇9月29日在西安舉行，其中新興的細胞3D打印技術(shù)引起了參會專家的好奇，對此記者采訪了專門研究這一技術(shù)的清華大學機械工程系、生物制造工程研究所林峰教授和杭州電子科技大學生物制藥研究所教授徐銘恩。

　　疑 問1

　　活細胞怎么打?。?/p>

　　與普通3D打印原理相同，不過原料是細胞

　　3D打?。慈S打?。┘词孪仍O(shè)計好三維模型，以粉末為原料，通過逐層堆積粉末來構(gòu)造物體。

　　“比如打印一個瓶子，在電腦中已經(jīng)設(shè)計好它的立體模型，打印時就像把它拆成了一系列的二維面，一點點打印，再把它疊加凝固起來。”清華大學機械工程系、生物制造工程研究所林峰教授解釋說，這種技術(shù)可以實現(xiàn)個性化的定制，還能快速成型。

　　那么活細胞又是怎么打印出的？其實原理與普通3D打印相同，“只不過細胞3D打印用的材料是細胞。”林峰說。

　　林峰說，打印活細胞得先提取出活性細胞，將它培育在水凝膠等細胞生存所依賴的外基質(zhì)材料里，然后用專門的打印機和特殊針頭打，既可以打印包裹著外基質(zhì)材料的單細胞，也可以打印多個細胞組成的細胞體結(jié)構(gòu)。

　　“細胞就像一個連湯帶水的小湯圓，我們的打印機需要非常精確地把每個‘小湯圓’擠出來，然后疊加到一起，使它們組團形成一個細胞體。”林峰比喻說。

　　疑 問2

　　如何保證細胞存活？

　　要嚴格控制打印細胞時的壓力和溫度

　　活性細胞材料從哪里來？“一般從生物體，比如人體上提取。細胞小到以微米計，而且需要活的。”

　　打印能看出來嗎？“專用的細胞打印針頭小到只有20微米，可直接用于細胞打印，而且是在無菌條件下打印。”

　　活細胞從打印機針頭里出來不會死亡嗎？“這需要非常高超的控制技術(shù)，我們既要控制細胞的濃度、打印細胞時的壓力，還要控制打印中的溫度。”林峰回答說。

　　打印的活細胞壽命咋樣？林峰說，每個細胞及環(huán)境不同，其存活時間也不一樣，近期有研究表明，3D打印的細胞有著高達90%的存活率，目前打印出來的活細胞存活至少在2周以上。

　　疑 問3

　　器官有生理功能嗎？

　　可實現(xiàn)基本功能，個性化定制解決排異問題

　　“打印活細胞有一系列重要用途。”林峰說，首先能用于生理學例如癌癥的研究，比如原來一般提取到體外的癌細胞是標本式的，在體內(nèi)又只能以細胞體結(jié)構(gòu)來觀察?，F(xiàn)在醫(yī)學專家已經(jīng)嘗試在癌細胞周圍打印堆積正常的細胞，從體外觀察它們之間的反應。

　　最重要的用途也是打印活細胞的長遠目標，即打印人體組織器官。近期，杭州電子科技大學等高校的科學家自主研發(fā)出一臺生物材料3D打印機，使用生物醫(yī)用高分子材料、無機材料、水凝膠材料或活細胞，目前已成功打印出較小比例的人類耳朵軟骨組織、肝臟單元等。

　　該學術(shù)團隊負責人杭州電子科技大學生物制藥研究所教授徐銘恩在論壇上表示，我國每年每150萬需要移植器官的患者中只有1個人能獲更換，器官與身體排異是一個重要原因。未來細胞3D打印可為患者進行個性化定制，為器官損壞者打印人工組織器官。

　　“目前我們嘗試打印了人工肝臟，基本實現(xiàn)了肝臟七成的功能。”徐銘恩說，至于要打印腎臟等極為復雜的人體器官，并應用在臨床中，至少還要15到20年時間的努力。

　　未來能否用3D打印人體？科學家表示，由于人體是極為復雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而且不斷在變化中，這一目標很難實現(xiàn)，也缺少科學價值。