自上世紀60年代前后的首例腎臟和心臟移植手術相繼成功以來，器官移植的臨床技術日臻完善，手術成功率也在不斷提高。然而在很多國家，器官等待者和捐獻者的數量相差很大。即便有幸等到合適的器官并成功移植，術后的排異反應也仍然會對患者生命構成威脅。多年來，實現器官的完全“復制”，成了醫學界的夢想。

2010年，全球首臺生物打印機使用培養的人體細胞制造出首例血管，使得3D打印人體器官成為可能。2013年，一位心臟病專家完成了第一顆3D打印“心臟”，不僅外觀與患者心臟高度吻合，還能夠怦怦跳動。不過，這個用塑料制成的“心臟”，僅可用于研究手術方案。確切地說，它只是一個“心臟模型”。

最新打印出來的這顆3D心臟不僅有細胞、心室和心房，還有著縱橫交錯的血管。本次打印所用的“墨水”，源于患者體內提取的脂肪組織。其中，分離出的細胞在經過編輯之后成為誘導多能干細胞，之后又分化出構成心臟主體的心肌細胞和構成血管的內皮細胞。分離出的非細胞成分則被轉化為了“個性化凝膠”，它如同蓋房子的“水泥”，能夠固定細胞的位置，并起到細胞外基質的作用，促進這些“小磚頭”發育生長，建立連接，最終重組為功能器官。由于打印“原料”來自患者自身，因此不用擔心排異反應的發生。

不過，這顆3D心臟目前僅具備收縮功能，研究人員還需通過進一步的培養，“教”會心臟細胞協同工作以實現泵血功能，之后再進行動物移植實驗。距離真正應用于人類心臟移植，還需要做更多的工作。除了心肌細胞和血管之外，心臟還包括成纖維細胞、神經細胞、脂肪等，如何調和不同種類細胞的生長環境尚有待研究。此外，由于心臟掃描技術和打印機的分辨率有限，目前還不能打印出心臟中的所有血管。

器官移植不僅包括心臟，還包括肝臟、腎臟等。此次研究人員在器官打印方面嘗試著“啃了塊最硬的骨頭”。

從術前分析所用的醫學模型到植入人體的鈦合金骨骼，從簡單的組織再到功能復雜的器官，科研人員在生物打印領域不斷實現新突破，也給患者帶去了新希望。