生物医疗又一进步，3D打印人工心脏瓣膜可在体内生长

近年来，3D打印在医疗领域的应用呈指数级增长，无论是种植牙，隐形牙套，还是手术预演模型、导板，甚至是骨科植入物，3D打印药物。但在生物打印中，目前还是在探索阶段。

近日，研究人员开发了3D打印人工心脏瓣膜，能够让患者自身的细胞形成新组织，有助于减少移植引起的并发症。他们的长期目标是为儿童制造能够发育成新组织并持续一生的植入物。这项研究代表了3D打印在生物医疗领域向前迈出的重要一步，并且一旦研究成功将可以挽救许多生命。

包括慕尼黑工业大学（TUM）医学材料和植入物研究方向教授Petra Mela和西澳大利亚大学Elena De-Juan Pardo教授在内的研究团队一直在研究使用3D打印心脏瓣膜的技术。

为了能够模仿人体器官的精细生物结构，研究人员转向了一种全新的3D打印技术，称为熔体电写。本质上，这是一种挤出工艺，其中聚合物被加热、熔化并以液体喷射的形式从打印头中推出形成纤维。然而，这种工艺的特别之处在于使用了高压电场，该电场应用于喷射，使所得纤维薄至5到50微米，从而使机器能够打印出自定义的、精确的图案。

与传统的心脏瓣膜植入物不同，3D打印心脏瓣膜不仅可以减少使用这些植入物带来的各种并发症，而且它还模仿了天然心脏瓣膜的复杂性，能够让患者自己的细胞渗入支架。这些心脏瓣膜将会随着患者的生长而形成新的功能组织，而不需要再通过多次手术更换。

为了实现这一点，该团队选择使用能够使心脏瓣膜支架与细胞相容，且可生物降解的医用级聚己内酯 (PCL) 材料进行3D打印。患者自己的细胞会在多孔支架上生长，在PCL支架降解之前，这些细胞可能会形成新的组织。

下一步研究人员将会进行动物试验，如果项目取得进一步的进展，相信这对于患有心脏瓣膜疾病的人来说将是一个好消息。

事实上，还有一些团队在3D打印生物医疗领域进行着其他的探索，比如，生物技术公司United Therapeutics与3D打印企业3D Systems共同推进了3D打印人肺支架，并有望在五年内进行人体试验。哈佛大学威斯研究所的科学家通过把从人体分离出的细胞与特制的打印材料混合到一起，打印出适合患者的心脏组织。