全球范围内，大概每八个人当中就会有一人身患胃溃疡或别的胃部损伤的病症。是因为常用的传统疗法有其弊端，现如今科学家们愿意借助探索3D打印技术，使得直接在人体内部搭建活细胞成为可能，进而更好地医治这类病症。

图片来源：Wenxiang Zhao

      如同3D打印机借助层叠材料来建立结构框架相同，生物打印机会借助堆叠活细胞来转化成组织和器官。生物打印技术的长期目标之一是向处于接受器官捐赠等候名单上的人们带来生物打印的器官。非盈利性的器官共享联合网表明，仅在美国，就会有近70000人处于等候名单上。但是，以这类方式转化成功能性器官，如心脏或者肾脏的能力可能需要数年才可以实现，更加现实的近期目标是借助生物印刷获得比较简单的结构，比如骨移植物。与此同时，在体外打印的活组织仍需要借助手术嵌入，该手术一般涉及比较大的切口，这会增多感染的风险而且延长修复的时长。

      但假如医生能够 直接在体内打印细胞呢？借助应用当前的微创外科手术技术，经过小切口将3D打印工具而且患者体内，随后打印工具就可以打印新的组织。

      这类“体内生物打印”的潜在应用包含通过嵌入手术网来协助医治疝气以及修复卵巢进而医治不孕症。此前有关体内生物打印的很多研究都聚集在皮肤和身体外部的其他组织的医治上。是因为需要的设施通常太大，在没有进行较大型手术的状况下，没法抵达消化道和别的位于体内的器官。为了更好地减少医治胃部病变造成 的创伤，中国的科学家们期望研发一种能够 相对轻松地进到人体的微型生物打印机器人。该研究领域的资深研究员，北京清华大学生物工程师徐涛表示：研究人员们运用目前的技术，建立了灵活的电子设备，比如机械蜜蜂和由蟑螂启发的机器人。

      这一些微型机器人仅有30毫米宽，没到信用卡宽度的一半，而且能够 折叠到43毫米的长度。如果进到患者体内，他便会展开到59毫米长并开始进行生物打印。俄亥俄州立大学的机械工程师DavidHoelzle说：“该团队搭建了巧妙的机制，使系统可以结构紧凑地进到人体，而如果借助了狭窄的入口系统便会伸展开来，进而带来比较大的工作区域。”

      研究人员说，主流的胃部病变治疗方法包括药物治疗和内窥镜手术。药物的作用缓慢，而且并不总是有效。内窥镜手术只能修补较小的伤口，由内窥镜输送的喷雾剂可止血，但对较大的伤口几乎没有帮助。徐说，体内生物打印的愿景是，通过在胃部病变部位修补适宜的活体结构，最终帮助改善这些主流的治疗方法。徐补充表示，未来的研究可能会将微型机器人的宽度缩小到12毫米，并为其配备摄像头和其他传感器，以帮助其执行更复杂的操作。他和主要研究员，清华大学的赵文祥于今年夏天在Biofabrication上发表了他们的研究。

      生物打印的挑战之一是如何有效地将打印的细胞附着到现有的软器官和组织上。Hoelzle 和他的同事通过在质地相似的材料（例如未加工的鸡胸肉条）上修复刺孔来测试一种潜在的解决方案。首先，3D 打印机的喷嘴将一小块生物墨水挤压到穿刺处，形成一个可以将刺穿的组织连接到生物打印结构上的锚点。然后他们慢慢地撤回喷嘴，后方紧跟的材料可以用来在组织外部打印更多的细胞。

      “这项工作很有启发性，”徐说。他补充说，利用这些方法将有助于体内生物打印技术的进一步发展。Hoelzle认为，这项技术可能永远无法打印复杂的器官。然而，通过在标准手术中增加相对适度的可以释放药物以促进愈合或预防感染的印刷结构可能会有所帮助。Hoelzle 说：“组织工程材料有很多发展机会没被人认识到，毕竟没有人想要切开病人来进行治疗。”