革命，瑞士诞生全球首个3D打印柔性心脏

测绘网讯 瑞士科研人员近日借助3D打印技术，制造出了全球首个形状、大小以及功能都与真人心脏高度相似的柔性心脏。虽然这种人造心脏仍处于概念性测试阶段，还不能用于移植，但为相关研究提供了新思路。随着科技的发展，很多以前天马行空般出现在科幻电影中的场景，已不再是天方夜谭，比如3D打印机的出现，就让器官再造成为可能。

30年来，3D打印逐渐被应用于工业设计、建筑、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育等多个领域，也渐渐被人人所熟知。我们甚至不知道3D打印的极限在哪里，但是，我们可以确定的是：作为尖端科技，3D打印或将改变人类的历史进程!苏黎世联邦理工大学的尼古拉斯·科尔斯等人在新一期美国《人造器官》期刊上报告说，这种人造心脏使用柔软硅胶材料，由3D打印和失蜡铸造技术制作而成，它重390克，容积679立方厘米。新型人造心脏是一个内部结构复杂的硅胶整体，包含一个右心室和一个左心室，有一个额外腔室将两个心室隔开。这个腔室起着类似肌肉的功能，能像泵一样驱动血液进出心脏。

目前常用的人造心脏血泵等装置虽可泵送血液，但其机械部件易给使用者带来不良影响。科尔斯说：“因此，我们的目标是开发一种大小与患者心脏大致相同的人造心脏，尽可能地模仿人体心脏的形态和工作方式。”

关于3D生物打印

3D生物打印是一个非常交叉和融合的学科，它集合了机械、材料、细胞等多种相关领域的技术 ，是一种利用3D增材制造原理，利用生物材料、生长因子、细胞等活性材料，以重建人体组织和器官为目标的跨学科、跨领域的新型再生医学工程技术。

截至2014年，全球约有700多家组织工程和再生医学相关的企业，上市的有数百种医学产品，主要应用于皮肤、骨、心脏以及心血管疾病等领域，被认为是非常有希望的一个行业。

世界首个3D打印柔性心脏诞生

瑞士科研人员近日借助3D打印技术，制造出了全球首个形状、大小以及功能都与真人心脏高度相似的柔性心脏。虽然这种人造心脏仍处于概念性测试阶段，还不能用于移植，但为相关研究提供了新思路。

不过，现在这种人造心脏还处于测试阶段。由于材料承受能力有限，它只能持续跳动约3000次，即工作30至45分钟。科尔斯坦言，材料的拉伸强度和性能仍需大大提高，现在的产品还不能植入人体，但可为人造心脏提供一个新的发展方向。

国家卫生计生委科教司司长秦怀金表示，要进一步全面把握行业发展需求，加快成果转化应用，持续提升科技创新能力，为健康中国建设提供重要支撑。

3D打印在医疗上的发展和应用大概分为四个层次：

没有生物相容性的材料，用于如医疗模型和体外医疗器械等;

有生物相容性要求，要进入人体，但是不能降解，如陶瓷等，属于永久植入的概念;

材料可降解，也可刺激人体自身修复，但不能够突破自身修复的限制;

以活性细胞和细胞外基质等为材料，以细胞为介入单元，是真正现代意义上的3D生物打印。

3D打印活体器官面临的挑战

3D打印活体器官是最具挑战意义的，从技术层面来讲，至少需要克服三个挑战：

1、需要解决打印过程中细胞能否存活、能否发育、能否变异甚至肿瘤化的问题。

2、3D生物打印机必须满足生物仿生对制造精度、准确性的极高要求。

3、组织及器官是由多材料及多细胞组成的非均质体系，对制造学要求也极高。

目前，科研人员正在加紧攻克技术难题。捷诺飞生物科技有限公司董事长、杭州电子科技大学的徐铭恩团队自主研发出一台生物材料3D打印机Regenovo，已在这台打印机上成功打印出较小比例的人类耳朵软骨组织、肝脏单元，打印的细胞存活率高达90%以上，可存活4个月。

3D打印器官还面临一个重要的难题是，现在大多数组织或器官是通过“细胞+粘合剂”混合打印的，但现在无法长时间粘合在一起，且它是否能在人体内顺利发挥功效，还有待考察。而血管和器官组织相比，体积细微且长，呈中空状，还需要承担运输营养及血液的重任，因此打印难度更是加大了不少。

目前，国内外3D打印出的类组织，只是组织结构相似，不具备组织的功能，因为即使是看起来简单的组织，人工再造也面临着巨大挑战。就拿皮肤来说，看起来薄薄的一层，但其功能很多，除了保护身体功能之外，还有感觉、调温、出汗等功能，如果打印出来的皮肤不具备这些功能也是不行的。（测绘网 小会）