從人類耳朵至功能性瓣膜，3D打印機早已用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。目前，美國科學(xué)家正在使用3D打印機嘗試制造一個完整的人類心臟。

    他們的終極目標(biāo)是使用患者細(xì)胞通過移植手術(shù)制造一個新的心臟組織，首先是3D打印制造一個心臟，之后移植到患者體內(nèi)，預(yù)計手術(shù)室成功移植3D打印心臟仍需數(shù)年或者數(shù)十年時間。

    這項技術(shù)并非遙不可及，目前，研究人員已使用3D打印機制造出夾板、心臟瓣膜，甚至是耳朵。研究負(fù)責(zé)人、細(xì)胞生物學(xué)家斯圖亞特-威廉姆斯(Stuart Williams)稱，迄今為止，美國路易斯維爾大學(xué)成功打印制造出心臟瓣膜和帶有細(xì)胞的微型血管。

    他們在老鼠和其它小型動物身體上已成功測試這種微型血管，威廉姆斯認(rèn)為，未來3-5年科學(xué)家能夠打印部分心臟，并組裝成一個完整的心臟組織。最終形成的心臟被稱為“生物心臟”，混合了自然和人造元素。

    威廉姆斯教授稱，最大的挑戰(zhàn)是將人造器官整合近似成一個正常心臟。利用患者細(xì)胞制造的人造器官可解決一些患者使用捐獻(xiàn)器官或者人造器官產(chǎn)生的身體排斥性，并消除對抗排斥性藥物的需求。如果按照計劃進(jìn)行，威廉姆斯教授認(rèn)為3D打印心臟將在未來10年之內(nèi)投入臨床測試。

    他指出，3D打印心臟可由患者體內(nèi)脂肪提取的細(xì)胞進(jìn)行制造，但當(dāng)前仍有大量困難，其中包括理解如何使該器官打印之后保持組織存活。研究小組成員美國維克森林大學(xué)安東尼-阿特拉(Anthony Atala)博士使用3D打印機試著制造一個人類腎，他說：“對于腎和心臟等復(fù)雜器官，最大的挑戰(zhàn)是如何對其提供充足氧氣，直至完全與患者身體整合在一起。”

    這個3D打印機的工作方式與噴墨打印機相同，細(xì)胞在3D打印機中凈化，之后從切面部分打印，使用一種計算機模型逐層打印心臟組織。威廉姆斯使用的3D打印機采用凝膠和活細(xì)胞混合物逐步形成心臟結(jié)構(gòu)，最終這些細(xì)胞能夠結(jié)合在一起，形成心臟組織。

    威廉姆斯接受《連線》雜志記者采訪時稱，3D打印機能夠**部分心臟組織，未來它將在3個小時之內(nèi)打印制造整個心臟。但是大量的血管和心臟瓣膜需要單獨打印和組裝?，F(xiàn)今3D打印技術(shù)已應(yīng)用于醫(yī)學(xué)其它領(lǐng)域，例如：2013年，康奈爾大學(xué)醫(yī)師使用活細(xì)胞培育人類耳朵。