5月27日智能硬件前沿资讯

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①强度问题：房子、车子固然能“打印”出来，但是否能抵挡得住风雨，是否能在路上顺利跑起来；②精度问题：由于分层制造存在“台阶效应”，每个层次虽然很薄，但在一定微观尺度下，仍会形成具有一定厚度。的一级级“台阶”，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么就会造成精度上的偏差；③材料的局限性：目前供3D打印机使用的材料非常有限，无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。能够应用于3D打印的材料还非常单一，以塑料为主，并且打印机对单一材料也非常挑剔；

据了解，目前3D生物医学打印的工作原理为分层堆叠，液态材料、粉末材料、金属材料通过喷嘴喷出后再层层固化，最后形成三维物体。

用集成型组织-器官打印机打印出的下颚骨和外耳

简言之，3D打印在临床医学的应用，一方面是通过患者病变部位扫描成像，利用3D打印机将二维图像打印成3D模型，让病人和医生更为直观地观察与沟通，并根据模型反应的实际情况量身定做手术方案，保证手术精度；另一方面，通过3D模型，用特殊的生物“墨汁”打印活体细胞，在体外培育仿生器官及活体组织，再植入人体内。

去年10月，全球首台3D生物血管打印机问世，已经能够通过以人体干细胞为成分的“生物墨汁”3D打印血管，未来的研发内容，包括但不限于用3D打印技术打印出可以跟人体完全置换的活体器官。

器官移植可以拯救很多人体器官功能衰竭或损坏的患者生命，但这项技术也存在器官不足、排异反应难以避免等弊端。不过，随着未来“生物打印机”的问世，这些问题将迎刃而解。

虽然器官打印机必将会对3D生物打印技术未来的发展起到很大的推动作用，由于受材料等因素限制，距离真正打印出组织和器官并将其应用于临床治疗上，科学家还有很长的路要走。

尽管3D打印在生物医学市场前景广阔，但生物数据处理、合适的生物材料、打印设备研发以及打印后的活体组织存活等几大技术性问题，是当前科研工作者面临的“最难啃的骨头”。除了上述提到的技术性难题，3D生物打印还面临政策空挡和伦理问题。

此领域目前以美国Organovo公司技术最为先前，今国内官方研究院挂牌，表明国家层面对此领域的重视， 希望研究院的大神们能干点实事，在这个领域填补下国内技术空白。等技术成熟的时候，一病穷三代就会改善了。

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近日，国内首家在3D生物打印领域挂牌的省级产业技术研究院在四川揭牌成立，研究院的未来将聚焦3D生物打印领域关键核心技术研发、人才培养和成果转化三大板块。据了解，该院未来将通过对3D生物打印技术的挖掘，建设全球领先的大健康技术研发和产业中心。

在打印一个生物假体之前，要了解它的全部信息，并根据掌握的信息进行二维到三维的转化。一些复杂的器官，如心脏、肝脏等，由于血管、细胞等组织分布密集，在没有完全获得此类脏器的信息打印出来的仿生品，发挥不出功效。

对于打印后的活体处理问题，现在虽然能实现仿生器官表面的细胞具有一定活性，但如何进入具有一定厚度的器官内部，并将营养输送进去，使其从死体变成活体，则是目前科研工作者攻克的方向，目前研究人员已经在尝试将密密麻麻的毛细血管打印出来并分布到器官的各个角落。

不过，业内人士认为，3D生物领域真正发展成为产业化还为时尚早。

揭牌当天，研究院与南方医科大、西南交大、重庆理工大学就人才培养签订战略合作协议，并同时发起“3D生物打印高端精英培养计划”：每年将在全国类“985”“211”重点大学中选取20名全日制博士、硕士研究生进行培养；未来3-5年内，为四川3D生物打印领域培养、输送超过100名高端人才。

集成型组织-器官打印机内的喷口

另外，器官打印的过程原则上会对生物细胞的活性造成一定的损伤，这需要通过一些特殊的设计和处理，才能保存其较高的活性。并且，控制好细胞所处的微环境，需要足够的细胞培养液予以供给。达到快速成型又保持活性，以现有的生物材料而言，解决这一难题还需要时间。

同时，打印所需的材料——“生物墨水”的研发难度仍较高。主要表现在细胞间如何作用，怎么排列，如何控制其所处的微环境。生物信息处理、生物墨汁研发、高精度打印机以及打印后处理是目前3D生物打印面临的最大瓶颈。

虽然3D打印在生物医学领域，的确能把许多不可能变成可能，且人体组织的复杂性也让3D生物医学打印在短期内还无法进行大规模应用。国内外尚无有效手段破解前述提及的若干瓶颈。

④需要找到更多能够用作“墨水”的生物材料（目前被用作打印“墨水”的材料种类数量很有限）。

路漫漫其修远兮。各位先生，加油。

英患癌男子借3d打印术重建面部获新生

离终点有多远？

与利用钛合金、高分子聚合物等打印汽车、房屋、食品不同，3D生物打印是打印出含有细胞成分并具有生物学活性的产品，这在全球都属于最尖端复杂的科技之一。与此同时，在个性化需求强烈的生物医学和大健康领域，3D生物打印潜在应用市场高达数千亿美元，包括3D细胞培养、胚胎学研究等基础研究，细胞治疗、诱导组织再生等临床应用，以及药物研发、损伤修复、替代病变组织和器官等产业化应用。