生物打印是医学、生物技术与3D 打印技术的结合。它是可以快速开发出类似于人类器官和组织的结构，可用于治愈人类或测试新药。

精准医学

SERGII IAREMENKO/科学图片库

美容外科、组织工程和再生医学等医学领域的实现，是我们可以精确制造组织或身体某个部位，帮助身体自我修复。生物打印技术可以具有精确测量以及快速制造的优势，因此我们可以更快、更有效地治愈人们。

当然，打印生物组织比构建机械部件复杂得多。活体组织中有复杂的细胞层，需要生长因子和周围结构才能成功发育。为了模拟这个过程，生物打印机使用由细胞、生化营养素和生物支架制成的生物墨水，以支撑细胞精准排列。

所需的其他材料

zoranm

生物墨水必须在活的、生长的组织中存在，因此它们不能在超过体温的温度下打印。他们通常使用粘合剂——通常是生物聚合物凝胶或水凝胶——作为分子支架。

生物墨水的常见成分包括胶原蛋白和透明质酸或是在体内细胞外基质 ( ECM ) 中发现的活性分子，以及海藻酸盐等物质，海藻酸盐是一种从海藻提炼而成的植物生物聚合物，可保留水分。创建正确的细胞基质有助于细胞粘在一起、相互交流并转变为正确类型的细胞以制造目标组织。

过程是真实的

也许最简单的生物打印形式是喷墨打印。生物墨水是通过微小喷嘴喷洒的，因此它必须几乎是液体，这限制了可以打印的生物材料。大多数 3D 打印机通过喷嘴挤出材料进行操作，生物打印机也可以使用挤出，但必须注意不要过度用力损坏细胞。

其他技术，如激光辅助生物打印或静电纺丝——使用激光和电能来定位细胞——非常精确，可以与更厚的生物墨水一起使用，但它们更难与活细胞一起使用，并且不能快速或无法创造大量的组织。

一旦生物打印机完成其工作，则后处理阶段就开始了。生物反应器系统通常用于帮助组织成熟。

巨大潜力

Iaremenko

生物打印可能是一个相对较新的领域，但结果令人鼓舞。干细胞有可能变成多种类型的细胞，被用来制造骨骼或软骨以修复骨折和关节损伤。

澳大利亚研究人员在定制的生物墨水中使用神经细胞创造了一个“台式大脑”，让医生可以测试大脑功能、新药和研究精神分裂症等脑部疾病。与此同时，美国的再生医学科学家创造了一种生物打印机，能够构建具有适合植入的大小、强度和功能的耳朵、肌肉和骨骼结构。

生物打印的主要目标之一是创建功能正常的内脏器官，如肝脏、肾脏或心脏。通过使用患者自己的干细胞打印兼容的器官，捐赠者等待名单可能成为过去。为了达到这一点，在打印复杂 3D 形状的血管化组织方面还需要一些重要的突破。

器官打印可以消除由器官衰竭、昂贵的治疗和社会关怀引起的疾病问题，从而改善整个社会的健康状况。这一承诺可能需要数年时间才能实现，但生物打印实现的快速原型正在推动医学进步。