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这不是科幻，是现实！—3D打印机在临床医学的应用
2026-03-24
导读
今年4月16日外电报道了以色列特拉维夫大学的研究人员用革命性的3D打印技术，利用取自病人自身的组织，打印出了全球第一个完整的具备细胞和血管的心脏。3D打印技术极大的提高了器官移植的可能性，是医学界的“重大突破”。
这不是科幻，是现实！
--3D打印机在临床医学的应用
3D打印是20世纪80年代初，在快速成型和快速制造技术基础上发展起来的新兴技术。它综合了激光技术和光化学、材料科学等多方面的知识，基于三维模型数据,采用逐层制造的方法直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型。3D打印机是3D打印技术的媒介,可以把三维模型打印成实体。
在医学界，3D打印技术的应用有助于创建精确的解剖学模型。其基本原理是将CT或MRI扫描图像的数据以特定格式保存并创建数据集，输入至图像处理软件，并将生成的图像数据传输入3D打印系统，应用打印材料实现原始解剖的3D复制。
至今为止，3D技术在医疗领域的应用主要集中于骨骼系统的重建。3D打印的器官组织如颌骨、器官支架、颅骨、脊柱、骨盆等，均已经进入临床：2014年，中国西安的京西医院，采用3D打印技术打印颅骨，帮助一名半边颅骨受伤凹陷的农民重建了半个头盖骨。同样在2014年，北京大学研究团队使用3D打印技术制作了一根脊椎，并成功地植入一名12岁男孩体内，这属全球首例。
近几年3D打印人造器官技术在国内得到了迅速的发展，已与国际水平不相上下。杭州电子科技大学自主研发出的生物材料3D打印机，已成功打印出较小比例的人类耳朵软骨组织、肝单元等。该研究成果被国际最具有影响力的期刊Biomaterials评为2012年在3D打印人造器官领域的最高水平。
3D打印组织或器官曾被诟病“虚有其表”，没有组织或器官的生理功能。对此，近些年来，科学家们利用3D打印平台，将种子细胞、生长因子和营养成分等组成“生物墨汁”和其他材料结合，打印出了具有一定的生理功能的组织结构。
清华大学徐弢等利用心肌细胞和生物材料模拟打印动物心脏，该心脏模型的细胞能够有节奏地跳动；他们将羊水中提取的干细胞进行3D打印，并加入骨系分化因子，获得了有活性的骨组织。中国台北台湾大学分子科学与工程学院，将3D打印人造器官技术与温敏生物材料与神经干细胞相结合，在动物模型上初步完成了中枢神经系统的修复。
全世界目前需要器官移植的人数远远大于捐献数，许多人因为等不到需要的器官而失去了生存的机会。如果3D打印技术真的能用于人类器官移植，无疑是一大喜讯。与传统移器官植相比，3D打印器官有其明显优势：
1.无需等待，可随时订制；
2.可以实现人造器官的批量生产，满足病人器官移植需求；
3.由于打印材料来自病人自身的组织与细胞，不会产生传统移植带来的免疫排斥反应。
相信在未来，医院将逐渐配备3D器官打印机，按需要完成器官打印过程，这不是科幻，是现实！在生殖领域，我们等待3D打印技术为我们再造子宫、卵巢、阴道、睾丸……，就可以消灭代孕、供卵等这么有争议的技术，人人可以做父母。
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