用生物3D打印机实现什么？

3D打印在医疗行业

显然，增材制造正在成为医疗行业的重要资产。这种印刷技术可以用于原型制作和生产。甚至有专门针对医疗行业的3D建模软件。

与传统制造工艺相比，增材制造技术可以更轻松，更快速地生产定制零件，从而降低成本。随着新型3D打印机和新型3D打印材料（如生物相容性材料）的开发，为医疗行业打印许多不同的东西已成为可能。事实上，3D打印可用于各种应用，即使涉及到医疗保健领域：它允许为外科医生创建工具，但也为患者定制植入物和假体增材制造实际上变得有趣，特别是创造适合患者需求或形态的装置。但是怎样打印出有功能的人体部位而不是假体呢？

什么是3D生物打印？它是如何工作的？

       为了简单起见，3D打印技术是利用3D打印技术来创建活体组织和器官。为了获得生物打印结构，需要遵循不同的步骤。由于它是一种增材制造技术，因此它通过添加多层材料进行工作。

        首先，必须选择或开发完美的3D生物打印材料。它是创造人体皮肤组织、软骨或身体其他部位？然后，需要3D建模软件来设计将被生物打印的部分。3D生物打印机将能够逐层自动打印3D模型。成熟也是生物打印过程的一部分，因为细胞必须生长和增殖，这不能立即完成。

       生物打印过程使用bioinks，一种允许活细胞粘附和增殖的材料。这些bioinks是水凝胶生物材料，提供支持细胞，同时他们产生自己的天然细胞外基质。

生物打印：令人印象深刻和有用的技术

      3D生物打印的应用可能很多。您可以轻松看到此技术的多种优势。例如，它可以为烧伤患者创造人体组织。它也是一种创建人体器官的方法，以执行器官移植。生物打印可能是一个优秀的拯救生命（没有足够的捐助者而导致的死亡）的解决方案。3D生物打印技术可以允许创建各种组织结构，如肾组织，皮肤组织。甚至血管和骨头都可以打印。这无疑为组织工程和再生医学提供了新的可能性。

     这也是医学研究人员进行实验室检测的好方法。例如，不是在动物身上进行测试，而是可以直接在人体组织或器官上进行测试，因为这些生物印迹具有完全相同的特性和反应。

已经开发出各种3D生物打印机和生物材料显然，生物打印不能使用传统打印机来创建活细胞和3D打印器官。3D生物打印很复杂，这个过程需要特定的机器才能打印特殊的生物材料。这导致了各种印刷技术的发展，允许组织制造！

例如，Cellink等公司正在开发bioinks和新型生物打印机。这家公司开发的bioinks允许创造软骨，皮肤，骨头，甚至肌肉。这些研究人员推出了Bio X 3D打印机，可以非常准确地打印人体组织和器官！

     例如， ALLEVI公司开发出世界上最便宜的台式生物3D打印机，专门应用于研究型大学和更多的研究机构中，Allevi的生物3D打印机已被用于制造实验室芯片型设备、细胞培养支架和骨移植物。该系统还用于测试新材料，并开发相关的3D生物墨水。

      其他革命性的3D生物打印机已经开发出来，但它们看起来并不像传统的印刷机。认识BioPen，一款移动式生物打印机可以绘制新的细胞。这种由澳大利亚外科医生开发的设备允许用笔直接修复受损的骨骼和软骨。生物墨水被挤压在骨的表面上，然后被打印笔的紫外线固化。正如您所看到的，现在组织工程和再生医学正在进一步采用这些新的3D生物打印工艺。  

这两个例子显示了研究人员为生物打印创建的各种设备。现在，让我们来看看在生物打印领域医学领域中最有趣的一些实验。

3D生物打印：已经做了什么？

以下是3D生物打印最令人印象深刻的项目。

生物打印器官

我们已经知道3D生物打印器官是可能的，例如人造心脏，肾脏或肝脏结构。但是现在更加复杂的器官如膀胱能够通过增材制造技术创造出来。用于移植的可打印器官无疑将对外科医生有很大的帮助。一些3D生物打印的肝脏组织已经由东京的研究人员印制并可用于开发药物测试。

来自伦敦帝国理工学院机械工程系的研究人员通过生物打印技术创造出了类脑组织。这个令人印象深刻的3D结构非常柔软，与大脑质地相似。

生物打印过程使用低温方法，即冷冻水凝胶，然后从生物打印机中挤出时用固体二氧化碳冷却。它允许逐层打印组织，以获得真正准确的部位。

3D打印的身体部位

3D生物打印的耳朵现在已成为现实。这种新型增材制造工艺进行了大量实验。在中国，对耳不发育的儿童进行了生物打印手术。科学家们用变形的耳朵的软骨细胞生出一个新的耳朵。这些实验是成功的，因为耳朵没有被拒绝。他们保持健康，随着时间的推移，他们现在变得越来越准确。

目前，这种手术仍然非常复杂和昂贵。当然，耳度可以被打印出来，但更大的身体部位暂时不能被打印。

在印度，用生物打印的耳朵也成功进行了一项实验。这个过程是这样的，来自SRM大学和SIMS医院的科学家们必须用现有的干细胞来创建它。这些细胞在三周内生长在溶液中。然后这些细胞被用来打印耳朵。对于这个实验，耳朵已经植入兔子身上。这是成功的，耳朵没有被拒绝。这组研究人员在对人体进行测试之前将进行其他实验。

Bioprinting治疗癌症？

我们之前在这篇博文中提到生物打印可以用来测试新药。3D生物打印真的开启了新的视角，为医疗行业提供了新的有趣的可能性。

由于3D生物打印技术，伦敦玛丽女王大学工程与材料科学研究人员创造了新的结构。他们开发了新的生物链。这个团队开发的过程可以让细胞在其环境中生存和生长，对细胞的反应与患者体内的细胞完全相同。这将使科学家能够为药物测试创造更复杂的场景，并直接分析人体细胞的行为，而无需在真人上进行测试。这种方法似乎也是研究癌症生长和观察细胞反应的好方法。

生物打印的皮肤组织的商业化

Poietis是一家专门从事再生医学的法国生物技术公司。该公司即将商业化Poieskin，一种3D生物打印的皮肤。这是有史以来第一家将生物打印皮肤商业化的公司。Poietis正在提供设计伙伴关系，创建适合任何需求或任何项目的皮肤。这种生物打印的皮肤可用于药物开发或成分测试等。他们实际上正在与大公司合作开发用于研究和治疗目的的3D组织模型。

同时，该公司还在开发4D生物打印。有关更多信息，请查看他们的网站。

准确着色的3D生物打印皮肤

新加坡的研究人员创造了一个比以往更加人性化的皮肤。生物打印皮肤具有精确和复杂的孔结构现在是可能的。南洋理工大学利用三维打印技术来控制黑色素产生皮肤细胞的分布。他们实际上能够在仿生组织基板上做到这一点。

目前，生物打印的皮肤组织不能像人体皮肤组织那样表现，没有色素沉着，毛囊或汗腺。但这项技术仍然非常有前途，它已经向打印某种皮肤细胞迈出了一大步。

3D生物打印骨头

如果可以印刷活体组织：皮肤，肌肉，软骨，还有骨骼！事实上，在斯旺西大学威尔士印刷和涂层中心，一个团队开发了可移植的骨组织。这些移植非常普遍，它是用水泥基材料制成的。

现在可以使用3D生物打印技术制作生物打印骨骼。医学研究人员现在可以使用这种印刷工艺来获取骨骼的确切形状。

快速3D生物打印

其他一些研究人员已经在尝试改进3D生物打印过程本身。事实上，3D打印研究的目标往往越来越快。特文特大学的荷兰研究小组表明，快速3D生物打印是可能的。他们实际上成功地创造了一种可以用来修复受损组织的活细胞结构。

这种3D打印技术涉及必须迅速处理的液滴，以便捕获生物打印材料内部的活细胞。此外，这种技术操纵空气中的液滴而不是微通道。其他传统方法并不足以使这成为可能。

3D生物打印的未来

正如你所看到的，生物打印机可以彻底改变医疗行业。3D打印行业仍然有很多可以提供给这个领域的领域。打印人体组织可能是一个真正的挽救生命的过程，它可以促进器官移植，它可以帮助修复受损的皮肤，骨骼或软骨。已经取得了一些成功的实验，但很快就可以印刷更复杂的组织和人体器官。

生物打印似乎直接来自科幻小说的故事。Netflix系列AlteredCarbon实际上包含了他们故事中的生物打印。这个小说发生在2052年，那里有可能获得替换尸体。人们能够转移身体之间的责任心，甚至一些角色甚至使用3D生物打印机打印人类克隆。

在这部小说中可以获得3D生物打印的人类，但是谁知道，它可能会在未来成为现实。

人体是复杂的，这就是为什么这项技术很难发展，并且需要一点时间才能成为一个共同的现实。但是你可以看到3D打印技术正在快速发展。现在越来越多的材料和不同的设备可打印。