最新一期美国《科学》杂志刊登了一篇具有里程碑意义的重磅论文。杂志封面上展示的3D打印模拟肺泡。

美国多所大学组成的研究团队开发出一种水凝胶3D打印技术，可生成结构复杂的脉管，模仿人体血管、气管和淋巴管等通道，有望为器官移植格局带来革命性的变化。

《科学》封面 3D打印模拟肺泡

研究显示，在一个模拟肺泡的水凝胶模型中，人造气管可将氧气输送至周围的人造血管网络中，红血球流经人造肺泡周围的血管网络时能够捕获氧气，这与人体肺泡的气体交换活动相似。这一看似简单的功能，却曾是“3D打印器官”难以逾越的天堑。

论文通讯作者、美国赖斯大学生物工程助理教授乔丹·米勒表示，为了解决这一问题，这支团队使用了一种全新的3D打印技术。首先，按照电脑设计，他们会将一个三维的复杂结构分解为多层二维打印的蓝图；其次，他们使用一种液体的水凝胶溶液按蓝图进行打印，并通过特殊的蓝光将其逐层固化。这样一层一层堆积起来，就有了一个三维的凝胶结构。研究人员们称，这些打印出的结构性质柔软，生物可兼容，且内部有着精细的结构（分辨率达10-50微米）。更关键的是，在短短几分钟内，我们就可以完成打印。

由水凝胶3D打印而成，模拟肺功能的气囊。它能够像肺部一样，朝周围的血管输送氧气

在打印的肝脏组织中，研究人员们植入了原代肝细胞，并将它们放入了带有慢性肝损伤的小鼠体内。研究表明，这些肝细胞也能在体内生存，表明打造的血管能有效为这些细胞输送养分。

论文作者之一、美国华盛顿大学生物工程助理教授凯莉·史蒂文斯说，肝脏的功能有500种之多，这样的复杂性意味着目前尚没有人造物可以替代，但未来的生物打印器官有望实现这一目标。预计生物打印在二十年内将成为医学的重要组成部分。

3D打印血管结构

《科学》杂志的专文介绍中，直接将打印出的迷你器官称为“小型奇迹”。为了便于全球各地的科学家们使用这一技术，研究人员们决定将这一研究“开源”.他们期待，在这一技术的帮助下，人们能对3D打印器官产生更多理解，最终促进“人造器官”的加速上市，造福广大需要器官移植的患者。