2019年4月16日，以色列特拉维夫大学一个团队用革命性的3D打印技术，利用取自病人自身的组织细胞，打印出了全球第一个完整结构的心脏。这个不会对人体产生免疫排异反应的心脏，被认为是人类器官移植的一次革命性颠覆。唯一的遗憾是，该心脏尚不具备泵血功能。

仅仅在半个月之后的5月4日,《科学》杂志封面报道，莱斯大学已经成功3D打印出了“会呼吸”的肺。该校科学家Bagrat Grigoryan、Kelly Stevens和Jordan Miller等人通过三维光刻技术，使用生物相容的水凝胶，3D打印了一个包含血管和气道的肺脏模型，在其中实现了血液的氧合，还构建了一小块肝脏，移植到小鼠体内后成功存活。

实现血液氧合的意思，就是会呼吸。简单来说，就是采用水凝胶材料，利用3D打印技术，打印出了能够实现呼吸功能的肺模型。接下来他们要做的，就是将凝胶转换成真正的细胞与组织。在当下这个一切皆有可能的时代，相信这个难题在不久的将来能得到解决。

以色列3D打印心脏，采用的是患者自身的组织细胞，打印来出来的心脏不会产生免疫排异反应，但不具备泵血功能。而美国3D打印出来的肺，具有呼吸功能，但采用的材料是凝胶。

二者各有优势，各有短板。不妨设想一下，如果以色列特拉维夫大学研发团队与美国莱斯大学研究团队之间取长补短，应该大有可为。

莱斯大学是如何利用凝胶打印出具有“呼吸”功能的肺？关键在于它的打印技术。美国莱斯大学研究团队，选择了三维光刻技术，通过光照使光敏树脂局部聚合，打印出特定的结构。相比逐点打印的传统喷墨式3D打印，三维光刻可以同时处理几百万个体素，再辅以柠檬黄遮光，打印的效率和精度都大幅提高了。他们利用这种打印技术，先尝试打印了一段带瓣膜的血管，结果非常顺利。

然后加大难度，打印肺器官中相互缠绕、且不互通的血管与气管，依旧顺利完成。

最后，该团队攻关了能实现气体交换的肺泡与毛细血管，并最终成功打印出具有呼吸功能的肺架构。

下一步，就是将凝胶转换成真正的细胞与组织。可以说，人类距离3D打印出具有真正细胞、组织和功能的器官，只有一步之遥了。一旦这样的器官打印出来了，首先解决的就是人类器官移植问题。人类器官移植如今面临的难题主要有以下两个：

1、供体紧缺

由于各种原因，全球愿意器官捐献者始终是极少数，人类需要接受器官移植的数量远远大于器官捐献的数量。有数据显示，作为全球器官捐献量最大的美国，2017年前3个月，美国已记录捐献器官2553例，完成器官移植5367例，但仍有11.8万余人在等待移植，并且平均每天有22人会在等待中死去。

中国在全球的器官捐献数量仅次于美国。截至2018年底，我国已累计完成公民逝世后器官捐献2.1万例，捐献大器官突破5.8万个，累计实施器官移植手术超过6万例。但我国每年因为等不到捐献的器官，最终死于器官衰竭的患者，在30万人以上。 

供体紧缺是一个全球性的难题。

2、免疫排异反应

即使移植成功之后，接受器官的患者也不得不在余生中每天坚持用药来抵抗免疫排异反应。因为人体会自动识别外来组织，然后通过免疫细胞干掉它们，这原本是对机体自身的一种保护。对于器官移植，供体与受体的血缘关系越亲近越好，免疫排异作用相对越弱，但再弱也还是会存在，必须依靠药物辅助。

美国莱斯大学和以色列特拉维夫大学传来的消息告诉我们，也许在不久的将来，以上两项将不再是个难题。3D打印使用的原料是患者自身细胞，完全不存在排异反应。 

目前，人类通过3D打印技术，已经实现了多个器官组织生物打印，如打印的甲状腺、已植入患者体内的胫骨替代物等。对于结构复杂、功能强大的内脏器官的打印，前期工作已经完成了，就差最后一步。也许用不了多久，人类的心、肝、脾、胰、肺、胃……五脏六腑通通可以用3D技术打印出来。或许正如网友们调侃的，以后要给自己的身体换个零部件，只需像购物一样，“老板，给我打印个心脏，顺便再打印个肾”，心脏病、糖尿病等疾病就都可以用更换零部件的方式得到解决。科技的发展日新月异，未来的改变总是让人难以想象。