什么是生物打印(Bioprinting)？

生物打印是一个新的研究和工程领域，涉及到沉积生物材料的印刷设备。长期目标是，这项技术可以用来从原始生物材料中创造出替代器官甚至整个生物体。生物打印是由美国大学的研究人员开发的密苏里，哥伦比亚。今天，生物打印机正处于开发阶段，主要被用作科学工具。它们缺乏商业部署所需的速度和微调，尽管那一天可能不远了。第一批生物打印机沉积的液滴只有100微微分子筛（相比之下，一个细胞的体积约为3个微微分子筛，最好的喷墨打印机可以以每秒数万的速度沉积1-5个微微分子筛的液滴。较新的生物打印机可以以较低的速度从微移液管中挤出单个细胞。Gabor Forgacs开发的生物打印机，哥伦比亚密苏里大学的一位生物物理学家用"bioink"和"biopaper"组合打印复杂的三维结构，尽管不是以细胞分辨率打印。一台100微微打印机以每秒10000点（10 kHz）的速度工作，每分钟可产生60微升的组织，或每天86毫升，一种几乎可以填满一个标准试管的组织量。100皮克莱特打印机的缺点是分辨率低-我们所熟悉的大多数有机组织都需要精确的细胞级组织才能正常工作。当Forgacs使用单细胞分辨率的微移液管法时，他们能够创造出功能性的活组织，表现得像它来自的器官，例如，当他们用生物打印机将鸡心细胞沉积到盘子上时，它们开始同步跳动如果有一张高度详细的人类心脏细胞网络图，那么从这个原始的生物打印机到能在十年或二十年内打印出完整人体器官的生物打印机之间没有任何基本的障碍。在科幻小说中，生物打印机随处可见。例如，在《第五元素》中，一个主要角色得到了她在电影的开头，一些人甚至称赞生物印刷术是一条通往永生的可能途径，但这在近期内是值得怀疑的，因为在替换老化的内部细胞时很难避免干扰表面细胞。