自上世纪60年代前后的首例肾脏和心脏移植手术相继成功以来，器官移植的临床技术日臻完善，手术成功率也在不断提高。然而在很多国家，器官等待者和捐献者的数量相差很大。即便有幸等到合适的器官并成功移植，术后的排异反应也仍然会对患者生命构成威胁。多年来，实现器官的完全“复制”，成了医学界的梦想。

2010年，全球首台生物打印机使用培养的人体细胞制造出首例血管，使得3D打印人体器官成为可能。2013年，一位心脏病专家完成了第一颗3D打印“心脏”，不仅外观与患者心脏高度吻合，还能够怦怦跳动。不过，这个用塑料制成的“心脏”，仅可用于研究手术方案。确切地说，它只是一个“心脏模型”。

最新打印出来的这颗3D心脏不仅有细胞、心室和心房，还有着纵横交错的血管。本次打印所用的“墨水”，源于患者体内提取的脂肪组织。其中，分离出的细胞在经过编辑之后成为诱导多能干细胞，之后又分化出构成心脏主体的心肌细胞和构成血管的内皮细胞。分离出的非细胞成分则被转化为了“个性化凝胶”，它如同盖房子的“水泥”，能够固定细胞的位置，并起到细胞外基质的作用，促进这些“小砖头”发育生长，建立连接，最终重组为功能器官。由于打印“原料”来自患者自身，因此不用担心排异反应的发生。

不过，这颗3D心脏目前仅具备收缩功能，研究人员还需通过进一步的培养，“教”会心脏细胞协同工作以实现泵血功能，之后再进行动物移植实验。距离真正应用于人类心脏移植，还需要做更多的工作。除了心肌细胞和血管之外，心脏还包括成纤维细胞、神经细胞、脂肪等，如何调和不同种类细胞的生长环境尚有待研究。此外，由于心脏扫描技术和打印机的分辨率有限，目前还不能打印出心脏中的所有血管。

器官移植不仅包括心脏，还包括肝脏、肾脏等。此次研究人员在器官打印方面尝试着“啃了块最硬的骨头”。

从术前分析所用的医学模型到植入人体的钛合金骨骼，从简单的组织再到功能复杂的器官，科研人员在生物打印领域不断实现新突破，也给患者带去了新希望。