3D生物打印新突破：零重力作用下形成的第一個心臟結構

魔猴君  科技前沿   3300天前

近期，不斷有3D打印軟硬件革新的報道，3D打印行業發展前景一片大好。現在，3D生物打印又有了新突破。

在大眾普遍的觀念中，3D打印和植入器官仍然需要很多年。但是，美國宇航局Techshot承包商聯合三維生物打印機開發商nScrypt和生物墨水專家Bioficial Organs于近期成功的利用人體干細胞在零重力下3D打印出心臟結構，這將對3D打印生物的發展起到巨大的推動作用。

Techshot本身無疑在航空航天工業上很出名，他們為美國航空航天局服務已超過25年，其中他們與SpaceX公司和其它合作伙伴開發的一些技術已經在國際空間站上使用。

Nscrypt一直致力于微噴和3D打印系統多年，并早在2003建立了世界上第一個3D生物打印機，成功打印了bioficial器官。Nscrypt也一直在為3D打印創新服務。

他們于6月14日，在30000英尺以上的墨西哥灣，通過飛機多次產生持續的微重力環境，測試了3D生物打印機工作情況并嘗試打印心臟機構。“測試一切都很順利，硬件工作很完美”，作為techshot執行副總裁兼首席運營官約翰維林吉乘坐飛機測試時說，“我們渴望技術達到新的水平，我們的最終目標是開發商業3D打印機，可以在太空和地球上的病人制造并移植器官，這不僅可以提高3D生物打印研究，還可以為長時間在深空勘探的人群提供重要的醫療援助。”

完成這一目標雖然需要一些時間，但這個初步測試還是非常有意義的。收集的數據將被用來構建一個更小的和更可靠的3D生物打印機，預計最早會在2017年1月推出商業Blue Origin亞軌道太空艙。如果所有的事情都按照計劃進行，國際空間站在2018年會配備一個自定義的3D打印機，它能夠打印密集和復雜的組織。

據研究人員透露，他們的成功取決于3D打印機的能力，比如，在比人頭發絲還薄好幾倍的層上進行打印。“NScrpt的3D生物打印機表現令人欽佩，這就像一個好一點的鋼筆而不是蠟筆畫”，nscrypt董事長兼首席執行官Kenneth Church說，“在我們的三維電子打印機的一些尖端幾乎是小如一個人類的細胞。”

干細胞并不是此次測試過程中唯一的3D打印材料。該機還測試了3D打印導電和絕緣（絕緣）的墨西哥灣的材料，這對未來器官移植也是至關重要的。因為這是可以預期的，器官和組織在太空的3D打印將用起搏導線和生物傳感器完成，而且，在一臺機器上完成會更好。

作為bioficial機關首席執行官威廉姆斯透露，3D生物打印在太空其實可以給行業提供一個巨大的推動，在失重的條件下3D打印變得更容易。

“在地球上，3D生物印刷需要很厚的生物油墨，他們可提供結構支持和必要的化學品以及其它材料的使用，”威廉姆斯說，“但在太空打印組織，需要我們能夠使用更精細的打印尖端和低粘度的生物油墨，它只包含需要的生物材料，來創建一個健康的器官。一種基于太空的生物打印機有可能成為人類保健的一個主要改變者，但是，它需要一個專有的配方和制造過程的發展，確保干細胞在移植過程中保持活力。”

通過以上所述，我們不難看出，空間3D打印器官是有潛力的，相信上述的幾個研究機構在不久的將來還會有更大的動作。期待該項技術早日實現一旦達到國際空間站，就能3D打印出實際跳動的人類的心臟補丁。