随着增材制造不断走向成熟，当应用于复杂组件的定制工作时，这种年轻的技术已经变得非常出色。在再生医学或生物打印技术的帮助下，这些定制组件由活细胞制成，最终进入人体。

3D系统公司（3D Systems）总裁兼首席执行官杰弗瑞·格雷夫斯（Jeffery Graves）博士说，“这是一个令人着迷的进步概念，有着持续扩张的长期目标。我们已经在固体器官方面努力工作了好几年。随着技术的进步，我们随后为其他人体应用和现在的实验室开放了孔径，”“考虑到技术的进步，开发器官移植或其他生物植入物来延长或改善生活质量对人类来说是一个显著的好处。”

3D系统最初是通过大学和独立研究人员开始从事生物项目的。该公司的联合创始人兼首席技术官赫尔告诉《工业周刊》:“这还为时过早。这些研究人员都有很好的想法，但还没有明确的途径进入手术室，让外科医生把有益于病人的东西放进体内。”

大约四年前，赫尔的团队开始与联合治疗公司（United Therapeutics）首席执行官马丁·罗斯布拉特（Martine Rothblatt）合作，这是生物打印领域的第一次重大尝试。此次合作的目的是探索3D打印肺支架的可行性，这是一项当时正在进行的大学研究，探索实现这一目标的基本原理。最终，两家公司达成了一项联合协议，联合治疗公司专注于从解剖学、生物学和细胞角度应对挑战；3D系统公司致力于解决打印技术、材料科学和软件方面的问题。赫尔说:“当你让一些聪明人一起解决这样的问题时，神奇的事情就会发生。”“我们能够确定要解决的每个问题，并开始着手解决。”虽然赫尔还没有准备好说他们能够打印肺，但这一重大进展是不可否认的。

层层挑战

当然，在一个年轻和新兴的领域，如增材制造，意味着不断克服障碍。然而，再生医学也有它自己的一套有趣的挑战。赫尔说:“在研究的过程中，你会发现沿途的障碍。”

赫尔解释说，一个这样的挑战是，细胞不一定喜欢被带出它们的家，放到另一个家。他说:“你必须弄清楚如何让它们在工作中舒适地成长。”

任何生物打印项目的另一个挑战是，必须获得非常高的分辨率，这不幸地意味着打印速度较慢。赫尔解释说，因此，很多技术的发展都集中在打印足够快的实用性上。他说，考虑到一个肺中可能有数十亿个肺泡，目前对数据的需求、数据速度和数据输入设置了限制。

设计同样困难。赫尔说:“你可以拍x光片，做核磁共振，但要真正了解解剖学和生物学来制造活的器官是非常困难的。”3D系统公司已经从肺项目中吸取了经验教训，目前正寻求利用其研究工具和知识，与有其他再生医学应用的人进行合作。不幸的是，研究本身并不能立即转移到将医疗设备植入人体上。可以理解，FDA等组织的监管程序非常严格。毕竟，他们需要被绝对说服，并确保它是安全和有效的。

另外，制造一个大器官所需的细胞数量是巨大的。在展示可行性、通过监管程序和解决供应链问题之间，行业仍有很多方面需要解决。

收购机会

今年早些时候，3D系统公司宣布收购Allevi公司。在过去的几年里，Allevi开发了用于基础再生医学研究的组织样本实验室规模打印机。现在，该组织也开始将目标对准制药实验室，打印组织样本，以帮助评估药物和治疗。赫尔团队开发的很多技术都适用于这些实验室规模的打印机。虽然是不同的应用，但技术是可转让的。

赫尔说:“我们的团队在学习如何打印水凝胶和生物相容材料方面做得非常好。”“然而，我们传统上不雇佣很如今扩大了打印方面的知识基础，现在我们也扩大了生物方面的知识。”

寻求里程碑

每个生物打印应用都有自己的技术里程碑。3D系统公司（3D Systems）总裁格雷夫斯表示，“从商业的角度来看，你通常通过尝试开始获得真正的收入流来衡量成功，你正在创造一些有形的价值。我们很高兴能把这种技术短期应用于人体，甚至短期应用于实验室。”

格雷夫斯指出，Allevi已经在研究实验室站稳了脚跟，3D系统公司希望扩大其努力。例如，欧洲的一些动物试验标准比美国的更严格，美国的标准使化妆品公司更倾向于使用实验室研究。通过3D打印组织结构来研究面霜与人类细胞的相互作用，你可以加速批准程序，同时符合欧洲的动物试验要求。正是这些短期应用将继续推动这项技术的发展，同时也为那些投资太空的人带来成果。

更好的未来

打印这些复杂结构所需的精度、复杂性和速度都可以追溯到过去十年发生的工业发展的基础——只有生物材料才存在另一层次的复杂性。

格雷夫斯表示，“我对人们谈论的将打印组件植入人体的时间范围感到惊讶。但是可以理解的是，这需要详尽的演示和FDA的批准，而这些都需要时间。回顾通往月球（水星、双子星座、阿波罗）的步骤，有一个清晰的目标，在一开始似乎是令人难以置信的。但看看所有的衍生技术所有的好处都是无法想象的。我想这也会是一样的，有一些真正高层次的、激进的目标，这将推动技术的发展，它将扩散到我们甚至没有预料到的领域。”