威廉斯領導的研究團隊已經利用人體脂肪干細胞，成功3D打印出心臟血管和心臟瓣膜，待一顆心臟的所有部件打印完畢后，再將其組裝起來。　　

　　

　　這是負責這一項目的生物學家斯圖爾特·威廉斯今年3月6日接受采訪時拍的照片。

　　用打印機打出一個能在體內怦怦跳動的心臟？這并不是科幻小說的情節，而是美國路易斯維爾大學的科學家們正在研究的課題。研究人員說，這種“生物人造心臟”有望在十年內進入人體實驗階段。

　　進展|打印的“部件”老鼠用著正常

　　負責這一項目的生物學家斯圖爾特·威廉斯說，截至目前，研究團隊已經用3D打印的方式打印出人類心臟瓣膜以及小血管。實驗證明，這些小血管在老鼠等小動物身上可以正常工作。

　　研究團隊計劃在三至五年內打印出心臟的各個部件，然后手工把它們組合在一起。不過，這一項目的終極目標是用人的自體細胞打印出一個完整的、能用于移植的心臟。

　　美聯社10日引述威廉斯的話報道，這樣的心臟不會像他人捐獻的心臟或人工心臟那樣帶來排異問題，患者移植后無需服用抗排異藥物。

　　如果一切能按計劃進行，這種生物人造心臟有望在十年內進入人體實驗階段。首批受試者將是無法移植人工心臟的心臟病患者，比如因大小不合適而不能接受人工心臟的兒童。

　　原理|針頭噴出細胞層疊成心臟

　　3D打印的原理與常見的噴墨打印類似，只不過噴墨打印時噴出的是墨水，而打印心臟時，從針頭中噴出的是細胞，這些細胞一層一層疊起來，形成一個立體的心臟。

　　威廉斯介紹說，打印用的細胞取自病人的脂肪。這些細胞需要經過儀器凈化，再與凝膠混合后放入打印機“墨盒”中，按事先設定的形狀打印。最終，這些細胞會長在一起，形成組織。

　　3D打印技術已經在醫學界投入應用。先前已有研究人員利用3D打印技術打印出用來撐開患病兒童氣管的支架以及心臟瓣膜，康奈爾大學研究人員一年前曾用活細胞打印出一只耳朵。

　　挑戰|細胞協同與“產后”存活

　　用3D打印技術打印心臟說起來容易做起來難。研究人員說，他們面臨的最大挑戰是讓打印出來的細胞像真正的心臟細胞那樣協同工作。另外，如何讓這些人造組織在打印出來后活下來也是急需解決的難題。

　　正在嘗試用3D打印技術打印腎臟的韋克福里斯特大學博士安東尼·阿塔拉說：“腎臟和心臟都是復雜的器官，我們必須為這些（打印）器官供氧以保證它們的活力，直到它們能與身體成為一個整體為止。”

　　當前，有不少科學家在從事人工心臟的研究。除了3D打印這一途徑外，還有科學家希望能把病人自體細胞放入“模子”，從而制作出包括心臟在內的多個器官。他們已經用這種方法制作出膀胱和氣管并成功移植到人體。至于人類的心臟，當前還沒有實驗成功，不過，科學家們已經在實驗室中制造出能跳動的老鼠心臟。