【医疗问答】用3D打印制造器官后，如何让它们“活”起来？

策划：中华医学会

审核：冯秀龙 中国人民解放军空军军医大学第二附属医院 副教授

李晓倩 中国人民解放军空军军医大学第二附属医院 副研究员

3D打印制造器官的关键不在于形状，而在于功能。制造出一个逼真的器官外形并不困难，但要让它“活”起来，需要解决多个科学难题。

首先，器官需要用“活”的材料来打印，这就是“生物墨水”（包含活细胞的物质）。这些细胞通常取自患者自身，以减少免疫排斥反应。例如，科学家可以用患者的皮肤细胞“重编程”成干细胞，再让这些干细胞分化成目标器官所需的细胞类型，比如肝细胞或心肌细胞。

其次，人体器官具有复杂的三维结构，不仅包含细胞，还必须具备血管网络。没有血管，器官就无法获得氧气和营养，细胞也会很快死亡。目前的技术可以使用3D打印来制作微型血管，再通过生物工程的方法连接这些血管，使器官具备基本的供血能力。

最后，打印好的器官通常需要在“生物反应器”中培养。这种设备模仿人体内部环境，提供适当的温度、湿度和营养物质，让细胞逐渐发育并形成功能完整的组织。例如，用3D打印生成的迷你肝脏已经能够完成简单的解毒和代谢任务，尽管还不够强大，但已经是医学上的巨大进步。

未来，科学家希望通过更加精确的打印技术和生物学研究，最终让打印器官拥有与天然器官完全一样的功能。这将为器官移植患者提供革命性的解决方案，甚至彻底解决供体器官短缺的问题。