盘点：五大国际影响力的生物3D打印研究机构

　　近年来，3D打印技术在医疗行业的应用和贡献是有目共睹的，每年都有成千上万的患者受惠于3D打印。

　　据Wohlers Associates统计显示，2014年3D生物打印在医疗行业的市场需求为5亿美元，而每年的复合增长率为18%，也就是说预计到2022年，3D生物打印的市场规模将激增至18亿美元。

　　而以下这五所大神级研究机构正在催生一场由3D生物打印引领的医疗革命。

　　Harvard University：开含血管组织3D打印先河

　　十余年前，科学家们一直在尝试3D打印人体组织，但是他们所能打印的人体组织只有一角硬币的三分之一厚。当科学家试图打印的更厚的组织层时，内部的细胞就会因缺少氧气和营养物质而死亡，或者因无法排出二氧化碳和其他废物而窒息而死。

　　而在2014年2月，哈佛大学Wyss研究所的科学家们宣布，他们已经使用多个打印头和特制的“墨水”创造出复杂的、带有完整微小血管的生命组织结构。这一成果标志着科学家向着制造可植入的全功能活性组织(或器官)，或者用于测试新药的安全性和有效性的活性组织迈出了重要一步。 该成果并在当月刊登在《Advanced Materials》上(1)。

　　Carnegie Mellon University：想要打印心脏和大脑

　　Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学，简称CMU)，坐落在宾夕法尼亚州的匹兹堡，是一所美国著名的研究型大学。

　　2015年来自CMU的Adam W. Feinberg研究团队利用冠状动脉的MRI影像以及胚胎心脏的3D图像，通过3D生物打印，以较高的分辨率和质量，将胶原蛋白、海藻酸盐和纤维蛋白等软材料，打印成无生物活性的动脉等。2015年10月Feinberg研究团队的3D打印研究成果刊登在《科学进展》上(2)。

　　University of California，San Diego：利用IPS细胞打印人工肝脏

　　University of California，San Diego(加州大学圣迭戈分校，简称为UCSD)，美国加州的著名公立大学。

　　2014年，UCSD的科学家Shaochen Chen教授通过 3D 打印机打印出了一种类似于肝脏功能的物质，它可以为血液解毒。根据设计方案，这种物质能够感应、凝聚并中和掉血液中的毒素。Chen教授进行3D打印器官研究的主要目的是想要改善药物研发费时费力的现状，因为他发现获得FDA批准上市的药品的研发道路是极其曲折的，这中间一般需要12年的时间和18亿美元的资金投入。这主要是因为研究人员在研发药物时，没有合适的实验模型。

　　今年2月份，Chen教授利用3D生物打印设备打印肝脏的研究论文刊发在《PNAS》上(3)。

　　Wake Forest University：全球首个动物体可存活3D打印耳朵

　　维克森林大学(Wake Forest University，又译作“维克弗里斯特大学”)建于1834年，是美国一所极富盛名的综合性研究大学。在美国因地理位置与范德堡大学，杜兰大学和埃默里大学共同享有“南哈佛”的美誉。

　　2016年2月，维克森林大学再生医学研究所首次使用3D打印机以活细胞为“墨水”制造出人类真实大小的器官和组织。这些组织中布满了具有小通道的骨骼、肌肉和软骨组织，并且在植入小白鼠和兔子体内之后，通道里便可以长出血管，给打印的器官提供养分，维持器官的功能。

　　不得不提的是，ITOP目前可以打印出可以在小鼠身上存活的耳朵。这表明Atala团队使用的“生物墨水”和ITOP制造的微型通道给打印器官成活提供了合适环境。

　　这一成果已经发表在《自然生物技术》期刊上。

　　University of Wollongong：手持式3D打印机

　　伍伦贡大学(曾用名：卧龙岗大学，University of Wollongong)建于1951年，位于澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市，其工程学院是著名的澳大利亚八校联盟(Group of Eight)成员 ，澳大利亚十大研究型大学。

　　2014年，伍伦贡大学科学家研发出一种可以“画”出新生骨组织的3D打印笔——BioPen，这种笔内部填充有活性细胞和海藻酸钠，还能让骨细胞与已有的神经肌肉结合。这种笔的诞生让骨科医生可以在手术中根据需求画出植入物的形状，患者不用为了一个替换组织等上好几周。这种新技术也让病人的恢复时间缩短，并且由于植入细胞可以与现有组织结合，不会产生排异，因此提高了手术成功率。