3D打印生物材料，以及第一个3D打印器官

增材制造行业的新趋势之一是生物打印(也称为3 d印制生物材料)，该技术在复制皮肤、骨骼和内脏等活体组织时显示出了有希望的结果。其原理类似于激光、逐层和挤压的3D打印。在这个过程中使用的材料被称为生物材料，并提供与活组织相同的特性。

工程材料

与普遍的看法相反，生物材料并不是随着生物打印或克隆趋势而激增:它们已经存在了50多年。它们也不应该与生物材料混淆，因为它们是通过生物系统生长的。生物材料从零开始设计，与特定的生物实体相互作用，以修复、恢复或填充缺失的部分，这与人体组织非常相似。

构建生物材料

合成生物材料依赖于各种化学过程，并在受控环境中构建。结果可以提供具有被动特性的材料或模仿活组织并与其他生物相互作用的材料。第一个品牌已经存在了一段时间，用于牙科手术，测试，心脏瓣膜，支架和药物的制药应用。

第二种是生物墨水:它们的主要特征是模仿基质环境的特性来支持有机行为，例如在自然细胞中观察到的行为。与水凝胶和聚合物网络等其他生物材料相比，它们也可以通过3D打印使用。一旦放入打印机墨盒中，生物墨水与其他成分混合，并在培养箱中成熟，形成基于细胞的预组织。然后遵循生物结构，这将在3D中生成最终的组织样结构。

第一个3D打印器官

第一个成功的3D打印器官是芯片上的心脏，能够模仿人体组织的行为。然而，它仍然不适合人体移植，在它能够提供实际人体器官组织的固有特性之前还有很长的路要走。

例如,自组装是生物组织的一个重要特征，允许新细胞组装并完成它们必须完成的功能。这种行为测序尚未实现，原因之一是缺乏对微/纳米尺度上功能细胞的理解。另一个缺点是细胞的生长速度:生物墨水不能达到有机物质所能达到的数十亿个细胞的生长速度。最后，生物墨水还不能精确地模拟细胞的各种行为，其中包括尿液和毒素的脱落，营养物质的收集以及与血液的相互作用。

3D打印生物材料:科幻小说越来越近

虽然还有一些工作要做，但3D打印生物材料的进步正在使科幻小说更接近现实，这是许多人在十年前从未想过的。2016年，第一个3D打印的芯片上的心脏被创造出来，用于骨骼生长的支架已经用于手术。两者都被认为是创新的步骤，但很快它们就会成为生物工程的支柱，到2025年，期待3D打印器官并非不切实际。