軍工科技 第1618章 如何“打印”生命

  吳浩的話落，在場眾人都隨即點頭表示認可。3d打印技術的難點還是在打印上面，如何打印出精密的器官組織出來，這是擺在所有科研人員面前最大的難題。

  要想打印出精密的器官組織，就必須要對器官組織有非常充分的了解。只有了解了器官組織的構成，精細到每一個細胞的排練組合，這樣打印出來的器官組織才能保持活性，才能在患者體內成活，並且完美的替代原有器官組織的各項功能。

  要想了解器官組織每一個細胞的排練組合構成，那麽就需要對人體器官進行充分細化的研究。雖然國際上也有一些成熟的研究資料，但是要精細到細胞排列組合順序上面，這樣的工作顯然是還沒有誰能夠實現的所以，擺在吳浩他們面前最重要的一項工作，就是要有各個器官詳細精細的數字模型數據。只有建好了這種精細器官數字模型，才能實現生物3D打印。

  這就像是普通的3D打印機在打印物體前，需要現在電腦上建立一個需要打印的3D模型。只有導入了3D模型數據，3D打印機才能打印出以此對應的模型出來。

  生物3D打印機的原理也是一樣，不過要比普通的3D打印機複雜的多，難度也將會呈現幾何般的提升。

  首先普通3D打印機所打印的模型實際上是經過解算分解的，內部一般呈現蜂窩狀或者中空結構，隻保留外殼部分。這樣做的好處是極大的減少耗材的使用量，節省成本，其次呢，因為打印的橫截面少了，所以打印的速度也將會提升很多。

  雖然這種3D打印機打印物體的時間本來就很慢，但如果填充中空部分的話，那麽打印時間將會提升數倍。

  其次，3D打印機，不管是普通的增材型3D打印機，還是光固化3D打印機，都存在打印精度這麽一項數據。受限於3D打印機的硬件水平和軟件水平，所以3D打印機的打印精度也各不相同。好的打印機硬件軟件都過硬，所以打印精度自然就上去了。而便宜的打印機為了省錢，在硬件軟件質量上面縮水，所以打印精度就不那麽高了。這也體現在打印出來的物體精細度上面，好的3D打印機打印出來的物體表面光滑細膩。而質量不怎麽好的3D打印機所打印出來的物體表面就會很粗糙，甚至呈現一種年輪螺旋狀紋理，這就是增材打印的痕跡。

  其次，打印精度也很打印時間有關系，3D打印機打印的精度越高，所耗費時間也就越久。相反打印精度越低，那麽時間也就越快。

  而在生物3D打印機上面，這些問題都需要一一得到解決。首先就是打印的器官組織必須是要嚴格按照精細數字器官模型數據進行打印，不能有半點偏差。而這就要求整個生物3D打印機必須要有足夠高的精度，能夠打印微米級別的細胞。

  其次打印出來的必須是一比一實體器官組織，不能像普通的3D打印機那樣，只打印個空殼出來，這肯定是不行的。

  再接著就是打印時間，這個在生物3D打印機打印器官組織上非常關鍵。要保證在確保足夠精度打印的同時，還要保證其較快的打印速度。

  要知道人體內細胞並不是一成不變的，而是時時刻刻變化著的，細胞不斷衰老死亡同時又不斷更新生成。細胞壽命長短不一，腸粘膜細胞的壽命為3天，肝細胞壽命為150天，味蕾細胞的壽命為10天，指甲細胞的壽命為6到10個月，而腦、骨髓、眼睛裡的神經細胞的壽命有幾十年，同人體壽命幾乎相等，而血液中的白細胞有的只能活幾小時。

  這些細胞都在交替進行更新代謝，從而實現器官組織細胞的更新換代，這就要求整個打印時間必須要迅速。不能只為了保證精度，而耗費太長時間。如果打印時間太長的話，那麽打印出來的器官組織將會失去活性，變成死肉一塊，沒有任何醫用價值了。

  所以在生物3D打印當中，時間也是科研人員必須要攻克的一項重要難題之一。

  最後也是最難的一項技術，如何保證打印器官的活性，即便是快速打印，打印一個完整的器官組織也需要幾十上百個小時，如何保證打印出來的器官組織的活性，這是這項技術中最為關鍵的一項問題。

  如果不能解決這個問題，那麽整個項目將會失敗，打印出來的就是死肉一塊，沒有任何醫用價值可言。

  不光是打印過程中和打印出來的器官組織要保持活性，還要保證打印所需的耗材，也就是細胞們的活性。只有活的細胞才能打印出來活的器官組織。如果細胞死了，打印出來的肯定是一塊死肉。

  這項技術難度非常高，要保證所有細胞都必須是健康成活的，如果其中持續較多的壞死細胞，也會影響最終所打印出來器官組織的質量，甚至是存活率和功能完整性。

  而且這些細胞還要經過打印這道工序，如何確保這些細胞成活率，這也是擺在科研人員面前的一個重要難題。

  其實這項技術中的難題遠非這幾個，還有很多很多。甚至一些平常都不怎麽重要的問題，在這上面都可能成為卡脖子的關鍵。

  再比如器官組織的種類不同，組織結構不同，雖然都是由細胞構成，但是細胞與與細胞之間的外形，細胞之間的排列組合也有很大的區別。不同的排列組合所呈現出了的組織也是各不相同的。

  比如器官組織裡面很重要的血管網絡該如何打印，油脂部分改如何打印，軟骨部分又該如何打印等等。

  所以這台生物3D打印機可能不光只是一個打印噴頭就可以實現的，有可能是多種噴頭交替進行打印。而且也不可能只是試用一種耗材（細胞），可能需要準備好幾種耗材（耗材），這樣才能滿足在器官組織中不同結構部分的打印需求。

  如此一來，才能實現對於這些人體器官組織高精度的仿製打印，從而得到達到醫用移植標準的健康打印器官組織出來，從而移植到所需要的患者體內，延續患者的生命。

  (本章完)