每年有成千上万的器官衰竭病人死于缺乏可移植的供体器官。想象一下，未来如果您走进医院，有一个完整的3D打印器官可供移植，该器官拥有所有必要的细胞、蛋白质和血管。这一天还远未到来，但根据今天宣布的一项新的研究报告，科学家们已朝着为遭受重大疾病和创伤的病人“生物打印”可移植组织和器官的目标迈进一大步。

2014年7月1日，悉尼大学官网宣布，来自悉尼大学 、哈佛大学、斯坦福大学和麻省理工学院（MIT）的科学家们使用3D生物打印技术打印出了模仿人类循环系统的人造血管网络，这是制造更大、更复杂的人体器官所必需经过的一环。

使用高科技的“3D生物打印机”，研究人员们制造了许多相互连接的细小纤维，作为人造血管的模具。 然后在它们上面覆盖用富含细胞的蛋白质类材料3D打印的结构，并通过光照固化它。 最后，他们除去生物打印纤维留下一个涂覆有人类内皮细胞的微小通道网络，然后由其自我组织，在不到一周的时间内形成稳定的毛细血管。

该研究表明，生物打印的血管网络能够显著改善细胞的存活，促进其分化和增殖，相比没有接受营养供给的细胞。

“目前，我们还只是打印出了“原型产品”，该技术经过改进后，将最终用来改变我们治疗世界各地患者的方式。”该研究的主要作者，悉尼大学的研究人员Luiz Bertassoni博士说。

这项研究的挑战——带血液供应网络的细胞

细胞需要随时获得营养物质、氧气，并进行有效的“废物处理”来维持生命。 这就是为什么出现“血管化”的细胞，它是一个运输功能系统，是从生物组织向器官发展的最关键一步。

“3D生物打印大型组织器官工程最大的挑战就是越来越大的血管和微血管网。”Bertassoni博士说。 “为了说明我们所面临的生物工程挑战的规模和复杂性，想想看，人类体内每一个细胞只有一根头发丝的宽度来接受来自血管的含氧血液供给。”

“复制这些网络的复杂性一直是阻挡组织工程在现实世界中临床应用的拦路虎。”

但是，如今这只拦路虎已经被科学家们制服了。

突破的意义

据Bertassoni博士称，这一新型生物打印技术一个主要的优点是能够很快制造出符合个别病人要求的大型微细血管网络，而且有足够的精度。

“尽管以前我们已经能够在实验室里重建小部分的组织，但这次能够做到快速打印立体组织与功能性毛细血管网络绝对是革命性的。”他说。

“当然，简化了的再生材料长期以来一直是可用的，但能够制造出复杂和功能性的真正器官一直是医生们梦寐以求的，也是患者真正需要的，这是我们工作的目标。”