近年来随着3D打印技术的兴起，会在各个领域广泛应用，该技术已应用于珠宝，工业设计，鞋子，航空航天，汽车，工程，建筑，牙科和医疗行业和其他领域等多达数百种之多。

特别是生物制造和医学研究之类的多用途研究意义更大

那什么是3D打印技术？，广泛的定义是使用数字技术材料打印机复制增材的材料制造技术，在生物医学领域一般是指可以复制细胞复杂机制的技术，不同于争议伦理的克隆技术，3D打印技术使人们在生活中改变的潜力是不可预计的，对于学历不高缺少器官、在医院中缺乏器官和细胞移植却等待资深医生报告单传来这辈子只能这样的人来说，这种技术是只能意会，不可言传的

复杂的糖印刷有助于建立血管

科学家们准备了选择性激光烧结系统，以从糖粉混合物中打印血管模板。模板使生物工程师能够制造出实验室生长的组织，该组织具有足够的血流来维持密集堆积的细胞。

可以使用异麦芽糖醇3D打印复杂的血管网络，异麦芽糖醇通常用于制造糖果和装饰性食用雕塑的糖替代品。此类工作将为3D打印个性化器官开辟道路，减少人体器官移植的短缺。

据大数据统计每年成千上万的患者只是在等待供体器官出现而死亡。这些关键的医学挑战每天激励着我们将工程原理应用于生物学，以构建能够解决面临这一挑战的组织和器官。

生物制造领域虽然还处于起步阶段，但正在迅速的发展是我们十年前无法想象的。

研究人员希望开发能够维持工程组织和器官的复杂血管系统，事实证明这是一个非常复杂的问题。

3D打印组织面临的生命线强度

血管的作用看似简单将氧气和营养输送到组织并带走一些废物。但血管是错综复杂的复杂分支网络，甚至会响应某些生物信号生长，这是研究人员在3D打印起作用的组织时必须考虑的所有问题。

常规的3D打印方法不适用于复制这些脆弱的血管网。以挤压3D打印为例，其中通过熔化流经喷嘴的材料束形成结构。

用这种方法创建的血管会在自重作用下导致变形或塌陷，除非有更多的3D打印材料支持。因此可以通过挤出印刷制成的容器网络受到限制。

如果这还不够，那么3D打印的血管还需要保持工程组织的生命。

任何3D打印的组织都必须充满活细胞才能正常运作，血管需要将氧气和营养物质输送到工程组织最远的地方。

由于挤压3D打印不能轻易创建密集的血管网络，因此此任务也很困难。

此类工程挑战要求研究人员重新思考3D打印组织和血管的方式。

加了糖的印刷技术可以在短短五分钟之内生成血管组织

研究人员意识到，他们可以应用已经广泛用于聚合物和金属的3D打印技术来构建克服这些限制的3D打印血管。该技术称为选择性激光烧结，它使用聚焦激光将细小的粉末颗粒熔化并融合成预定的形状。

他们发现这些粉状谷物可能是糖，经过大量测试后，他们使用异麦芽酮糖醇混合物3D打印了具有宽大分支和无支撑悬突的糖模板。该团队与神经系统设计工作室合作创建了血管网络形状设计。

如图使用糖粉特殊混合物3D打印的血管模板样本。

接下来，他们用注入细胞的凝胶填充3D打印的糖模板周围的空间，从而创建了一个组织。当注入细胞的凝胶固化后，研究人员用水溶解了模板并冲洗掉了模板，留下了空的通道，这些通道可以为细胞输送氧气和营养。

与传统的3D打印技术要花费数小时或数天相比，使用这种方法只需五分钟即可生成血管组织。这使研究人员有时间将含有氧气和营养物质的液体通过血管，并更多地了解细胞在这些血管中的功能。

经过激光焊接的糖通道使细胞保持活力

3D打印血管技术的主要重点是根据细胞相对于3D打印的血管网络位置的构建和细胞功能的空间'图'，以量化特定血管设计的有效性或效率，并更好地复制我们在血管中看到的内容。

3D打印技术使他们能够控制工程组织环境，包括组织组成，细胞类型和血流，以更好地了解细胞如何随时间保持功能。另外3D打印血管是可以使那些大而致密的工程肝脏组织在体外存活至少一周的时间。

那么技术的下一步是什么

为了使这项技术成为现实，研究人员经历了克服许多硬件和软件工程的壮举。

糖材料提出了主要的制造挑战，并需要创造性的解决方案，例如开发一种新型的粉末分配器和激光控制系统。

目前研究人员正在研究一种高精度的激光控制系统，该系统将帮助他们3D打印甚至更小的血管（它们目前可以打印约300微米大小的血管），从而使血管到达每个工程组织并保持细胞存活。

从生物学的角度来看，还有很多东西要学习，包括各种类型的细胞如何对用这种方法改造的环境做出反应。

随着生物学研究及其3D打印技术的进步，研究人员希望扩展工程组织的尺寸和寿命，并更广泛地应用该技术。3D打印技术也可能对创建医学成像测试设备（例如组织体模）有用。

科学研究就是从客观世界中发现表现出来的规律和现象，然后去研究出事物的本质，科学本身是遵循自洽性的

当然了医学的长远目标不只是消除供体器官短缺，并用完全与每个患者都完全匹配的新制造的器官来替换受损的器官，而是为我们人类的发展起到自洽自束，我们希望以后更多的医学和科学研究都能够为人类患者提供伟大的贡献而不只是为了那些自身的金钱利益。