“试想一下，当你身上的某个器官出现了问题需要移植更换，而你根本不必为能否找到稀缺的捐献器官而焦虑，只需轻轻按下按钮，就能让3D生物打印机制造出我们所需要的器官……”借助于科技的发展，这个以前只能出现在科幻小说和电影中的场景，已经不是天方夜谭！
何为3D打印
3D打印设想起源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代得以发展和推广。
3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。
这项技术现在在不同领域得到了应用。
2013年11月，西安电子科技大学展出3D打印机器人，这是一台远程体感控制服务机器人，最主要的功能是照顾老人。很多老人行动不便，有了机器人助手，只要对着摄像头做出手势，机器人就能模仿动作去做家务。
2013年12月，西班牙巴塞罗那的自然机器公司向市场推出首款3D食物打印机，该打印机可直接“打印”制作甜品、汉堡、面包、巧克力或意大利面。
2014年10月10日，世界首款3D打印汽车终成现实，这辆由“本地汽车”公司打造的3D打印汽车只有两个座位，名字叫“斯特拉迪”，它的制作周期为44个小时，并且最高时速可以达到80公里每小时。“斯特拉迪”全身是碳纤维及塑料，利用“3D打印技术”制造而成。据悉，全车只使用了40个零件，且依靠电动能源，充一次电花费3。5小时，可以行驶大约100公里。
2017年2月，美国加州大学洛杉矶分校发布消息称开发出了一种新的生物墨水，可以通过喷射3D打印技术被制成药物，而这样的药物溶解速率远高于普通药物。
如果说3D打印技术带来了生产制造的变革，那么，将此技术应用于生物领域，则对人类有着非常重大的意义，精准复制各种人体组织、器官和药物，从膝盖骨到肝脏，从抗癌药到DNA……也许有一天人类可以“打印自我”。
何时能用上“打印器官”
如果要问3D打印在医疗行业应用最广的是什么，那自然就要数肢体和器官打印了。
在人的身体上，可替换度最高的自然当属肢体、牙齿等。这些部位的主要功用辅助人的行动和生活，功能单一，所以结构也相对简单。
目前在生活中，3D打印义肢技术已经非常成熟，并得到了广泛应用。英格兰一位女童装上了3D手掌，一位农民工则装上了一块头盖骨，甚至澳大利亚公司CSIRO可以为病人量身定做钛制的胸骨和肋骨，从而为其打造一个3D胸腔。
如果说打印肢体、牙齿等是easy级的话，那么，3D打印器官可能就是hard级。
3D打印器官之所以存在困难，是因为其内部有大量的血管，并且各个器官的组织构成也不一样。比如大脑主要由大量的神经组织构成，要实现对神经组织的打印和培养，目前还是存在较大的技术困难的。
美国一家生物科技公司利用细胞3D打印技术，在细胞培养基座中打印出肝脏所需的细胞组织。
经过在器皿中的培养，就可以生长为正常形状的肝脏并移植到人体中。只不过，这个肝脏的细胞在经过打印之后会失去活性，变成死细胞。
除了肝脏之外，肾脏、胰脏等器官也在研究当中。研究者们普遍认为，要实现真正功能健全、可移植的3D打印器官，至少还需要10年的时间。一旦这项技术变为现实，其带来的改变将是革命性的：等待手g的人们将不必因为等不到活体器官而绝望地死去，器官也将成为可以批量生产的商品。对解决活体器官短缺、延长人类寿命，甚至是产生新的器官供应产业链，都将带来积极的影响。
用细胞当“墨水”的生物打印机
虽然“3D打印”不再像刚出现时那么吸引眼球，但这个新兴领域时常有好消息传来。2014年，人们打印出软骨组织；2015年，又成功打印出供医学研究用的肾脏组织。然而，囿于规模、结构和细胞存活时间方面的限制，大部分这样的打印物只存在于实验室中，不能真正作为可用的器官进行移植。
美国维克森林大学的研究团队在《自然生物科技》杂志上发表论文称，他们把通过3D打印出的“耳朵”移植到小鼠体内，两个月后，植入的耳朵保持了形状，而且还生成了适当的软骨组织。
在生物打印过程中，整个结构会被加上一层临时的聚己内酯化合物，它可以发挥支架的作用，确保移植中结构的稳定。一旦移植完成，这层材料会逐渐降解且不产生毒性。同时，细胞会分泌出一种支持性的基质，维护植入物的形状。最终，细胞自行重组，不再需要支持性材料。
为了测试打印效果，研究团队将3D打印的“耳朵”植入了小白鼠皮下，两个月后，植入的耳朵不仅保持形状，还生成了适当的软骨组织。而另一部分打印并移植的肌肉组织，仅用了两周时间，就在小白鼠体内引起神经形成。这实在是振奋人心的结果，对于失去耳朵的患者来说，如果可以用自己的细胞打印个真实的耳朵，不仅舒适度要比仿生耳朵好得多，也不会有排异反应。
3D器官有局限
人体器官打印面临的另一个问题是，如何在这些组织的内部设计“空腔”——聚己内酯固然可以使得细胞有序地堆叠在一起，但如果没有内部的空腔，这些细胞便活不了多久。
在正常组织中，血管会交织在器官内部输送养分，可许多打印出来的组织缺乏血管，移植后难以长期存活，自然不能撑到与移植受体“融为一体”。因此，给3D打印的组织留出供血管穿过的空间是极为重要的。
美国维克森林大学的团队利用水凝胶解决了这一问题——这些水凝胶结构能够以固体的形态作为支架的作用，当细胞形成稳定结构后，它们就会被降解代谢，原先它们存在的位置，就成了可供血管伸展和发育的“空腔”。利用这一思路，原本因营养物质输送问题而受限的打印组织大小问题也得以解决了。
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即使如此，中国3D打印技术产业联盟副理事长周功耀对打印器官仍持谨慎态度，他表示，3D打印的部分器官在已知科学范畴内没有问题，但生物技术领域还有很多人类没能掌握、没有探究到的信息。即使人工器官在体外功能正常，一旦植入体内，是否能运作、是否产生毒素，以及有哪些副作用目前都不得而知。
