一臺看似古董的黑色打印機，利用結構小巧、配合精準的雙噴頭，在特制的空間旋轉桿上，兩分鐘之內就打印出10厘米的血管。

　　“他們現在用3D打印制造人工血管，以后可能還會制造其他的人工器官組織。他們是不是可以做人工大腦，這樣我就會變得更聰明。”華爾街的風云人物，國際投資家吉姆·羅杰斯參觀四川藍光英諾生物科技股份有限公司后如是說。10月25日，該公司宣布具有完全自主知識產權的863項目——3D生物打印血管項目獲得重大突破，全球首創3D生物血管打印機成功問世。

　　血管可以被打印出來？我們離打印器官還有多遠？這么科幻的技術是怎樣走入你我的生活？

　　經過了解，一個以干細胞為核心，包括醫療影像云平臺、生物墨汁、3D生物打印機和打印后處理系統四大核心技術體系的3D生物打印技術體系已經逐漸完備。有了這套技術體系，使得器官的再造在未來成為可能。

　　此3D打印非彼3D打印

　　3D打印也被稱為增材制造，是快速成型技術的一種，一般以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬、塑料或樹脂等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

　　不同于市面上現有的3D生物打印機，3D生物血管打印機可以打印出血管獨有的中空結構、多層不同種類細胞。這是世界首創。“兩者根本性的區別，在于活性。即3D生物打印是打印出含有細胞成分并具有生物學活性的產品。”藍光英諾董事長任東川說。

　　兩個打印碰頭源源不斷地噴出由“生物磚”組成的生物墨汁，打印一根10厘米長的血管，僅需兩分鐘。我國首批“千人計劃”專家、藍光應諾首席科學家康裕建描述了大致過程：首先是內皮細胞，然后是平滑肌細胞，最后是成纖維細胞，每一層，用到的生物墨汁并不一樣，富含不同的營養成分，通過打印桿上一層特殊的冷凝材料不斷滲透、滋養每個細胞層的打印過程……在0—4攝氏度的環境下，3D生物打印血管初具雛形；當周邊環境逐步提升到常溫，冷凝材料從已塑型的打印血管內剝脫；打印血管也將置于營養液環境中，慢慢擁有活性，直到可以與其他器官、組織“自然結合”……

　　“血管是有層次的，不但要做分層，而且每一層有不同的細胞，每種細胞有不同的功能，這是做3D生物血管打印最大的挑戰。”康裕建說。

　　2001年，康裕建在美國路易維爾大學工作期間，曾參與并幫助該校成功實施了世界第一例全心臟移植手術。這類手術一共進行了14例，但每例價格高達25萬美元，而且需要150磅體重以上成年男性才能承受的手術要求，讓該手術深受成本、應用范圍及生產工藝困擾，無法獲得美國FDA批準。

　　3D打印技術的出現，讓康裕建想到了解決難題的路徑。他攜團隊打印出了人工心臟，并在豬身上實現了世界首例3D打印人工心臟全新置換手術的成功，但作為生物學家，他深知還有難題沒有解決——因為不具備生物活性，無法解決血管內皮化、血管堵塞等問題。如何能把以上兩個問題結合起來？

　　一個胚胎干細胞能在不同的時間分化生長為不同的器官，最終成為一個完整的人，但卻沒有人能清楚地解釋為什么它能在不同的時間產生不同的分化。康裕建對此展開了研究。干細胞+3D打印=3D生物打印的概念就此誕生。

　　核心的核心 不是磚的磚

　　3D生物血管打印的核心技術是生物磚（Biosynsphere）。康裕建自信地表示這個詞匯終將會被收入《大英百科全書》。

　　生物磚并不是磚塊，也非方方正正之形，這是一種新型的、精準的、具有仿生功能的干細胞培養體系。它可以利用含種子細胞（干細胞、已分化細胞等）、生長因子和營養成分的“生物墨汁”，結合其他材料層層“打印”出具有生物活性的產品，再經培育處理，形成有生理功能的組織結構。“它有一個殼，這個殼不是簡單的雞蛋殼，而是有功能，可生物降解、具有力學強度和抗機械損傷能力。而里面是細胞生長因子和成千上萬種的營養成分。”

　　“在過去的15年中，我只做了一件事——專注于再生醫學和干細胞研究領域。”康裕建表示。憑借15年的積累和持續研究，他將具有開創性意義的“生物磚”技術，用于復制胚胎發育時期的各種微環境，使干細胞在體外可以得到精確的定向分化控制，讓器官打印成為可能，拿到了器官再造的“鑰匙”。

　　一條3D生物打印創新鏈

　　中國工程院院士戴尅戎告訴記者，“3D生物打印的定制性對于個性化治療是個福音”。對此康裕建表示，“如果我們兩個人都是需要一根頭部的血管，但是你我的血管不一樣，你的血管給我，我的血管給你，都可能出現問題。所以我們需要把個性化的信息做出來，大家知道云計算，我們也需要更精準的能將每個人能夠區別出來的計算方法。”

　　據介紹，藍光英諾已經打造了一個以干細胞為核心，包括醫療影像云平臺、生物墨汁、3D生物打印機和打印后處理系統四大核心技術體系的3D生物打印技術體系。藍光英諾希望借助其體系，建立3D生物打印創新鏈，和世界范圍內各大醫療機構、科研院所等共同拓展3D生物打印技術的發展和應用，并由此產生滿足個性化健康需求的產業鏈，推動大健康產業的規模化發展。

　　據了解，以生物磚技術為核心的3D生物打印將在基礎研究（3D細胞培養，胚胎學研究、細胞疾病模型）、臨床應用（細胞治療、誘導組織再生、誘導血管再生）、產業化應用（用藥預測、損傷修復、再生醫學、修復、替代病變組織和器官）等領域發揮突破性作用。任東川說，“尤其是那些渴望創新性思維的醫學機構，是我們首選的合作目標。”

　　“以藥物研發為例，以往的體外細胞研究是基于二維空間的平面實驗，但人體環境是三維空間，二維空間的平面實驗得到的結果很難真實反應人體真實情況，由此帶來治病機制和藥物研究的結果最終難以用于臨床。同時在藥物運用到人體前，還需要先在動物身上進行試驗，也有部分對動物有效的藥物可能對人體無效而最終不能用于臨床，還有些病毒因只在人體傳播，動物不具有實驗性，沒有合適的動物檢測模型，而限制了藥物的開發范疇。”康裕建說，“3D生物打印技術能實現這樣的研究突破，我們愿意和那些渴望突破研發瓶頸的機構合作，助力他們實現科研成果轉化和發展。因為借助3D生物打印和生物磚，直接取自人體干細胞，其生理和病理狀態以及對藥物的反應都最接近于人體，遠遠優于現有的二維細胞培養和動物實驗。因此對新藥研發、藥敏篩查、藥物毒性和安全性檢測等諸多方面都可能優于現有的研究和檢測系統，其結果也更加仿生、精準、安全、有效。”

　　醫療影像云平臺更是3D生物打印的前期應用市場。它可以衍生出3D看片系統，實現醫患交互式看片、問診系統。患者可以將自己的二維影像數據上傳至平臺，轉化為三維影像，直觀表現出患者病灶便于患者了解病情，降低醫患溝通難度，在此基礎上患者可選擇適合自己的醫生，進行相關診斷咨詢。還可以幫助醫院升級現有信息化系統，提升歷史病歷數字化能力和大數據挖掘能力，實現中小型醫院遠程會診。

　　“醫療影像云平臺還能在手術仿真、手術導航、術前模擬等方面發揮作用，提高手術成功率，減少真實手術時間，降低患者痛苦。同時，將醫學病例存入數據庫，不斷優化醫療方案和手術流程，為智慧醫療奠定基礎。”任東川說，與四川大學華西醫院在3D影像系統的運用方面已有成功經驗。

　　除了公司的首席科學家，康裕建的頭銜有很多，中組部首批“千人計劃”國家特聘專家、美國毒理科學院院士、國際再生醫學研究應用與規范聯盟主席、中國3D打印技術產業聯盟生物醫學3D打印理事會執行主席等，他在跟記者溝通時說道，“我們不要宣傳我們是第一，我們沒有必要爭那個第一，我們做的這個事我們認為僅僅是一個有用的事，我希望我們通過這樣一個平臺，能夠為大家制造出一個每個人都可以成為第一的平臺，就像我們在座的，每一個人都可以找到一個方向和我們合作，成為你各自的第一。”