第一千六百一十七章 如何“打印”生命（第1頁）

吳浩的話落，在場眾人都隨即點(diǎn)頭表示認(rèn)可。3d打印技術(shù)的難點(diǎn)還是在打印上面，如何打印出精密的器官組織出來，這是擺在所有科研人員面前最大的難題。

要想打印出精密的器官組織，就必須要對器官組織有非常充分的了解。只有了解了器官組織的構(gòu)成，精細(xì)到每一個細(xì)胞的排練組合，這樣打印出來的器官組織才能保持活性，才能在患者體內(nèi)成活，并且完美的替代原有器官組織的各項(xiàng)功能。

要想了解器官組織每一個細(xì)胞的排練組合構(gòu)成，那么就需要對人體器官進(jìn)行充分細(xì)化的研究。雖然國際上也有一些成熟的研究資料，但是要精細(xì)到細(xì)胞排列組合順序上面，這樣的工作顯然是還沒有誰能夠?qū)崿F(xiàn)的所以，擺在吳浩他們面前最重要的一項(xiàng)工作，就是要有各個器官詳細(xì)精細(xì)的數(shù)字模型數(shù)據(jù)。只有建好了這種精細(xì)器官數(shù)字模型，才能實(shí)現(xiàn)生物3D打印。

這就像是普通的3D打印機(jī)在打印物體前，需要現(xiàn)在電腦上建立一個需要打印的3D模型。只有導(dǎo)入了3D模型數(shù)據(jù)，3D打印機(jī)才能打印出以此對應(yīng)的模型出來。

生物3D打印機(jī)的原理也是一樣，不過要比普通的3D打印機(jī)復(fù)雜的多，難度也將會呈現(xiàn)幾何般的提升。

首先普通3D打印機(jī)所打印的模型實(shí)際上是經(jīng)過解算分解的，內(nèi)部一般呈現(xiàn)蜂窩狀或者中空結(jié)構(gòu)，只保留外殼部分。這樣做的好處是極大的減少耗材的使用量，節(jié)省成本，其次呢，因?yàn)榇蛴〉臋M截面少了，所以打印的速度也將會提升很多。

雖然這種3D打印機(jī)打印物體的時間本來就很慢，但如果填充中空部分的話，那么打印時間將會提升數(shù)倍。

其次，3D打印機(jī)，不管是普通的增材型3D打印機(jī)，還是光固化3D打印機(jī)，都存在打印精度這么一項(xiàng)數(shù)據(jù)。受限于3D打印機(jī)的硬件水平和軟件水平，所以3D打印機(jī)的打印精度也各不相同。好的打印機(jī)硬件軟件都過硬，所以打印精度自然就上去了。而便宜的打印機(jī)為了省錢，在硬件軟件質(zhì)量上面縮水，所以打印精度就不那么高了。這也體現(xiàn)在打印出來的物體精細(xì)度上面，好的3D打印機(jī)打印出來的物體表面光滑細(xì)膩。而質(zhì)量不怎么好的3D打印機(jī)所打印出來的物體表面就會很粗糙，甚至呈現(xiàn)一種年輪螺旋狀紋理，這就是增材打印的痕跡。

其次，打印精度也很打印時間有關(guān)系，3D打印機(jī)打印的精度越高，所耗費(fèi)時間也就越久。相反打印精度越低，那么時間也就越快。

而在生物3D打印機(jī)上面，這些問題都需要一一得到解決。首先就是打印的器官組織必須是要嚴(yán)格按照精細(xì)數(shù)字器官模型數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，不能有半點(diǎn)偏差。而這就要求整個生物3D打印機(jī)必須要有足夠高的精度，能夠打印微米級別的細(xì)胞。

其次打印出來的必須是一比一實(shí)體器官組織，不能像普通的3D打印機(jī)那樣，只打印個空殼出來，這肯定是不行的。

再接著就是打印時間，這個在生物3D打印機(jī)打印器官組織上非常關(guān)鍵。要保證在確保足夠精度打印的同時，還要保證其較快的打印速度。

要知道人體內(nèi)細(xì)胞并不是一成不變的，而是時時刻刻變化著的，細(xì)胞不斷衰老死亡同時又不斷更新生成。細(xì)胞壽命長短不一，腸粘膜細(xì)胞的壽命為3天，肝細(xì)胞壽命為150天，味蕾細(xì)胞的壽命為10天，指甲細(xì)胞的壽命為6到10個月，而腦、骨髓、眼睛里的神經(jīng)細(xì)胞的壽命有幾十年，同人體壽命幾乎相等，而血液中的白細(xì)胞有的只能活幾小時。

這些細(xì)胞都在交替進(jìn)行更新代謝，從而實(shí)現(xiàn)器官組織細(xì)胞的更新?lián)Q代，這就要求整個打印時間必須要迅速。不能只為了保證精度，而耗費(fèi)太長時間。如果打印時間太長的話，那么打印出來的器官組織將會失去活性，變成死肉一塊，沒有任何醫(yī)用價值了。

所以在生物3D打印當(dāng)中，時間也是科研人員必須要攻克的一項(xiàng)重要難題之一。

最后也是最難的一項(xiàng)技術(shù)，如何保證打印器官的活性，即便是快速打印，打印一個完整的器官組織也需要幾十上百個小時，如何保證打印出來的器官組織的活性，這是這項(xiàng)技術(shù)中最為關(guān)鍵的一項(xiàng)問題。

如果不能解決這個問題，那么整個項(xiàng)目將會失敗，打印出來的就是死肉一塊，沒有任何醫(yī)用價值可言。

不光是打印過程中和打印出來的器官組織要保持活性，還要保證打印所需的耗材，也就是細(xì)胞們的活性。只有活的細(xì)胞才能打印出來活的器官組織。如果細(xì)胞死了，打印出來的肯定是一塊死肉。

這項(xiàng)技術(shù)難度非常高，要保證所有細(xì)胞都必須是健康成活的，如果其中持續(xù)較多的壞死細(xì)胞，也會影響最終所打印出來器官組織的質(zhì)量，甚至是存活率和功能完整性。

而且這些細(xì)胞還要經(jīng)過打印這道工序，如何確保這些細(xì)胞成活率，這也是擺在科研人員面前的一個重要難題。

其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)中的難題遠(yuǎn)非這幾個，還有很多很多。甚至一些平常都不怎么重要的問題，在這上面都可能成為卡脖子的關(guān)鍵。

再比如器官組織的種類不同，組織結(jié)構(gòu)不同，雖然都是由細(xì)胞構(gòu)成，但是細(xì)胞與與細(xì)胞之間的外形，細(xì)胞之間的排列組合也有很大的區(qū)別。不同的排列組合所呈現(xiàn)出了的組織也是各不相同的。

比如器官組織里面很重要的血管網(wǎng)絡(luò)該如何打印，油脂部分改如何打印，軟骨部分又該如何打印等等。

所以這臺生物3D打印機(jī)可能不光只是一個打印噴頭就可以實(shí)現(xiàn)的，有可能是多種噴頭交替進(jìn)行打印。而且也不可能只是試用一種耗材（細(xì)胞），可能需要準(zhǔn)備好幾種耗材（耗材），這樣才能滿足在器官組織中不同結(jié)構(gòu)部分的打印需求。

如此一來，才能實(shí)現(xiàn)對于這些人體器官組織高精度的仿制打印，從而得到達(dá)到醫(yī)用移植標(biāo)準(zhǔn)的健康打印器官組織出來，從而移植到所需要的患者體內(nèi)，延續(xù)患者的生命。