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当打印机从平面打字进化到立体塑形的时候这个世界将会发生怎样的改变？
本期《生命密码》带你走进“3D"打印技术，体验科奥秘近日，美国一家儿童医院的先天性心脏病专家通过将CT和3DTEE两种技术结合在一起，成功地打印出了更为精确的3D打印模型，随着医学的发展，3D打印心脏模型已经从前沿技术变得普及，但提高对心脏结构和特征的可视化水平仍旧是医学界致力研究的领域。 冯莉，副教授，四川大学华西医院再生医学研究中心，
蓝光生物增材制造有限产业技术研究院专家
冯莉：这个是我们在全球做的一个首例的一个3D打印的人工心脏。但是呢，实际上它里面的结构跟我们人体的心脏是一样的。它分为左心房、右心房、左心室和右心室。然后因为我们人体的一个心脏不是我们想象中一个肉球，它里面有很多的结构，才能够完成我们心脏的功能。所以它里面还有瓣膜，还有各个心腔。然后这里边呢，就是包括这些零件，都是我们用3D打印一次性成形打印出来的。如果说我们要给人做手术的时候，根据这个人的体重，他的身高、他的心脏的每搏输出量，都会根据他量身定制一个适合他的大小的一个心脏。
单晓帆：像一个小泵似的。 冯莉：对，像个小泵。 单晓帆：对，因为就是完全跟咱们概念的那种心脏的那个形状都不一样。
冯莉：是的，形状会有一点不一样。但实际上它现在行使的功能是跟正常人的心脏是一样的。那我们已经把这个东西放到一个猪的身上去，完成了这个猪的它本身的一个心脏的一个功能了。把它猪的原有的心脏取出来，把这个我们的心脏放进去。猪已经能够站起来，能够清醒。 薛东辉：它这个技术真正的什么时候能用到人的身上呢？ 冯莉：现在动力系统呢它比较得大。第一步规划呢，是把那个小型化做到一个可携带的，然后再往后面去做。那更小型化的时候，那我们可能就把那个电池放到本身心脏里边了。
传统的3D打印，根据所使用的的材料、需要颜色的种类、需要的分辨率：ABS/PLA（卷材），光明树脂液体，尼龙粉末，金属粉末，陶瓷粉末，石膏粉末等材料。康裕健，首批“千人计划”专家，蓝光生物增材制造研究院院长，
四川大学华西医院再生医学研究中心主任
赵情晴：我们传统的3D打印的是用一些可以熔化的物质，但是我们这个打印人体的器官究竟要用什么样的材料来打印呢？ 康裕健：3D生物打印呢，因为它从技术上来说呢，就是一个打印机的技术。用墨汁把它打印成物体，这是同一个原理。但是3D生物打印呢，是用活体的细胞来做墨汁，这是根本的区别。 赵情晴：是说打印每一个器官要用的那种细胞是不一样的吗？ 康裕健：打印的细胞是一样的都是干细胞，所以我们每一个人都是来源于母体的一个卵细胞，是一个干细胞进到母体之后呢，它进行分裂，然后呢，再分化，分化成不同的功能的细胞。然后最后呢，这些分化的细胞会变成各种各样的器官。那么我们现在做得3D生物打印就根据这个我们胚胎发育过程这个原理，来用同一种细胞，然后限定它不同的环境，产生成不同的器官。那么我们现在的一个最关键的技术，用一个外边带一个壳儿的包裹起来，里边把那干细胞种植进去。然后加上不同的一个各种影响因子。那这里的细胞我们可以让它定向的去分化成某一种器官的前体的细胞。现在我们这个英文叫做Biosynsphere，那么我们在中文把它叫做生物砖。它是组成所有的器官打印的一个最基础的原则。
生物砖并不是砖块，也非方方正正之形，这是一种新型的、精准的、具有仿生功能的干细胞培养体系。它可以利用含种子细胞（干细胞、已分化细胞等）、生长因子和营养成分的“生物墨汁”，结合其他材料层层“打印”出具有生物活性的产品。康裕健：这个生物砖的组成部分是三个部分。第一个部分呢，就是我们在设计生物砖的时候，它有一个保护里边内容的一个外壳。那么在这里边最关键的，我们放上了干细胞。第三种部分就是让这个干细胞能够定性分化，或者是呢，让它的干性不变这样的环境。
冯莉：为什么需要这个壳呢，就是因为这个生物砖，它里面包裹的是细胞。如果没有给它穿一个有保护功能的一个壳呢，在打印的过程当中，它就会受剪切力的损伤，它就不能保持它的活性。同时呢，我们不是用这个砖去构造很多东西吗，它必须要能连在一起。如果是单独一个一个摆放在那儿它就形不成一个完整的，一个统一的有机体。 薛东辉：那不就碎了吗？
冯莉：对。而且还可以根据我们的需要,我可以在这个把这个壳在一定的时间范围内去降解掉。比如说一周或者一个月，它慢慢降解掉以后整个壳就没了，然后整个的细胞，壳与壳，就是每一个生物砖里边的细胞就连成一片，长在一起了，成为一个有机的整体。 康裕健：我们现在用的这个生物砖，就说打出来的这个血管。你可以想象，因为这个是在体外，这个血管呢，是血管的前体。那要把它变成你腹腔的血管或者是胸腔的血管，和身体肢体各个部位的血管，还要需要一个后边的后处理。这个后处理呢，就是说给这个血管前体呢有一个让你能够承担这样任务的一个环境。在这个环境中，它不断的成熟。最后能达到和体内你所置换的血管是一致的。
随着云时代的到来，企业面临的外部环境不断复杂化，对3D打印制造的灵活性要求也日渐提高。与此同时，3D打印厂商也在不断加强技术创新，力求为企业在云时代提供最全面的3D打印解决方案，一系列融合了云计算趋势的3D打印服务应运而生。赵情晴：我们现在这样的一种技术真的可以落实到应用上吗？ 康裕健：能够置换我们体内的各个器官这是我们的最终追求。但是就是现在呢，技术不断的发展，在每一步都会产生出它的产品。那么我们有打印机，又有云平台、云计算。这个技术整合起来，就能造成我们个性化的打印。我们现在看到3D打印技术和云平台已经有了临床的应用。
冯莉：医院里边有个什么疾病，我们去取照片，就会拿到这么一个片子，但这个片子，你们能看懂吗？ 薛东辉&单晓帆：看不懂。 冯莉：我们现在用我们的云平台的技术呢，可以把它转成一个三维的图像，用到自己的手机就可以来做一个实验。 研究所工作人员：我们这边有一个软件，它对它进行一个扫描以后，识别中，这个过程是在云端去实现的。咱们有一个后台的大型的一个服务器和程序。然后通过这样一种方式，就可以把二维的图像转换成三维的，这个速度还非常快。当然您也可以把这个数据分享到自己的朋友圈。 单晓帆：在哪个地方出现了一个什么样的问题，出现了一个什么样的病变，那么就是非常清晰，有一个大体的认识了。
冯莉：可以从肌肉到血管到骨骼有一个一层一层的显示呢，在我们这个平台上面就已经实现这个功能了。这个是一个整个一个肌肉，一个皮肤的一个效果，一层一层往里面去剥离，看看里面的一个构造。 薛东辉：那这个如果要是有什么脑梗啊什么这种… 冯莉：病变就可以在这里面做。 冯莉：还有一个好处就是我们现在的远程医疗。 单晓帆：可以做到就是远程的多位专家协同工作？ 冯莉：对。而且呢，不同地方的医生可以在同样一个界面上来进行操作。去跟当地的医生解释说，你看这儿有一个什么病变，我们需要一个怎么样的处理。
本期探秘3D技术，我们的科学调查员单晓帆和薛东辉可是“远赴”成都亲自体验了3D技术的奥秘，这次会有什么新鲜事呢？
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本期编辑：田园 宋丹琪(实习)