美國媒體稱，一項雄心勃勃的3D打印心臟計劃在十年內(nèi)為病人制造出天然的器官替代品。但負責這項“登月”行動的研究者又認為，3D打印技術(shù)必須利用生物學(xué)的自我組織能力來完成這項工作。

　　美國趣味科學(xué)網(wǎng)站11月18日報道稱，用病人自己的脂肪干細胞制作3D打印心臟的想法源自美國肯塔基州路易斯維爾心血管病學(xué)創(chuàng)新研究所行政和科學(xué)主管斯圖爾特·威廉姆斯。他的實驗室已經(jīng)開始研制新一代定制3D打印機，用于打印出一個包含所有部件的完整心臟——心臟肌肉、血管、心臟瓣膜和電組織。威廉姆斯說：“我們能夠打印出心臟的各個部件，但我們正在研制新一代打印機，用來從下到上打印心臟。”

　　報道指出，這種心臟是致力于在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)創(chuàng)造出3D打印器官的研究者最遠大的目標之一。通過層層打印活細胞來制造人體組織的3D打印技術(shù)已經(jīng)使得研究者們可以創(chuàng)造出小塊器官，例如肝和腎——通常利用從脂肪或骨髓中提取的干細胞作為原料。

　　威廉姆斯和心血管病學(xué)創(chuàng)新研究所已經(jīng)開始利用3D打印技術(shù)來制造他們所謂的“生物人造”心臟的各個部件。這種分段制作的方法可能最終可以讓研究者們在一周內(nèi)打印和組裝出一個全功能心臟。威廉姆斯說：“我對我的同事們說，‘為什么我們不像造一架大飛機那樣造它呢？’把這個器官分成單獨的部件，找到制造這些部件的最佳辦法，然后把它們組合在一起。”

 　　報道稱，制造實際大小的器官還需要研究者們打印出人體組織，包括保證器官健康運行的復(fù)雜的細小血管網(wǎng)絡(luò)。威廉姆斯設(shè)想3D打印技術(shù)是制造較細血管的理想方法——他和他的同事已經(jīng)利用3D打印以外的方法制造出移植手術(shù)所需的大血管。

　　報道指出，在最微小的范圍內(nèi)，3D打印機所能實現(xiàn)的生物工程任務(wù)僅此而已。最好的打印機可能只能打印幾毫米的結(jié)構(gòu)，而最小的血管直徑也就幾微米，一毫米相當于1000微米。

　　報道稱，這就是3D打印技術(shù)只能讓研究者們部分實現(xiàn)創(chuàng)造出一個完整心臟目標的原因。另外，研究者們還不得不依靠細胞天然的自我組織性質(zhì)來連接血管，最終組合3D打印器官中的每個部件——這一過程可以在24小時內(nèi)完成。威廉姆斯說：“我們將打印大約數(shù)十微米或者差不多接近數(shù)百微米的東西，然后細胞將經(jīng)歷自身的生物發(fā)育反應(yīng)，從而實現(xiàn)正確的自我組織過程。”

　　大多數(shù)研究者認為，實際大小的3D打印器官不可能會在未來10年或者15年內(nèi)成為現(xiàn)實，但心血管病學(xué)創(chuàng)新研究所在繼續(xù)穩(wěn)步推進其10年內(nèi)制造出3D打印心臟的目標。威廉姆斯預(yù)計新一代“生物打印機”將于12月份開始開始批量生產(chǎn)。