2026北京国际医疗器械展览会
Beijing International Medical Equipment Exhibition 2026
当3D打印技术从制造模型转向为制造生命组织，一场医疗领域的变革正在悄然发生。它究竟是如何打印出骨骼与皮肤等活体组织？又如何与人体完美融合？
近日，《科技会客厅》聚焦生物3D打印议题，邀请三位行业领域专家：深圳清华大学研究院研发中心主任徐弢、华清智美（深圳）生物科技有限公司CTO张益、北京协和医院整形美容外科主任龙笑，共同探讨这一领域的最新进展。
什么是生物3D打印？
“生物3D打印，就是利用活细胞作为‘生物墨水’进行打印的技术。”张益开门见山地指出，与传统3D打印技术不同，生物3D打印把活细胞与其他生物活性材料相结合，共同构建出具有生物功能的组织结构。
张益进一步阐释：“打印后续还要对活细胞的活率、状态和培养生长，进行持续的观察和检测，确保组织健康发展。”
生物3D打印技术为临床医学带来了革命性的可能。传统3D打印在医疗领域已经有所应用，比如为颅骨缺损的患者打印人工颅骨，但那仍然是一个“死”的植入物。而生物3D打印出来的是“活生生”的组织，在临床治疗中已经崭露头角，为患者带来了新的希望。
临床应用：从骨骼修复到软骨再生
徐弢分享了一个令人振奋的案例：一位因肿瘤切除导致小腿骨缺损的年轻女孩，接受了基于自身骨细胞打印的“人造骨头”植入手术。“我们用她自己的骨细胞，结合特制的生物材料，打印出了与她缺损部位相匹配的骨骼，进行手术植入。术后一个多月，她就恢复了行走功能。”
更令人欣喜的是，由于在生物墨水中加入了特定的生长因子，打印出的骨骼再生能力和术后恢复方面都表现出色。
在需要柔软度极高的软骨修复领域，生物3D打印同样展现出巨大潜力。龙笑举例说，对于耳缺损或鼻基底缺损的患者，传统方法往往需要从患者身上“拆东墙补西墙”地进行移植，而生物3D打印技术能够实现精准重建，避免移植带来的二次创伤。
技术瓶颈与安全挑战
尽管前景广阔，生物3D打印的技术跨越之路并非坦途
张益坦言，“生物墨水”种类不足且存在局限性，是生物3D打印的难点之一。
“我们正在尝试一种全新的思路，将人体细胞训练成‘超级工人’，让细胞自身分泌修复所需的活性材料。”他举例说，比如用皮肤细胞来“生产”修复皮肤所需的蛋白类材料，这种同源材料能极大降低免疫排斥风险。
安全性是生物3D打印产品从实验室走向临床的生命线。徐弢强调了严格的安全性评估流程：“从实验室到临床，必须经历多重严谨阶段：首先是体外检测材料对细胞的毒性及相容性；然后进入动物实验阶段，验证植入动物体内的安全性；最后才是临床试验。整个过程通常需要五年以上，必须保证100%的安全。”
从类器官到器官“超市”
当骨骼、皮肤打印逐渐成为现实，科学家们将目光投向了更复杂的内脏器官和更创新的应用方式。
徐弢带来关于“类器官”的最新进展：“虽然目前还无法打印全尺寸功能完整的心脏、肝脏，但我们已经能制造出它们的‘迷你版’——类器官。”他解释道，类器官是具备器官部分功能的小型化细胞聚集体。
在实验室里，科学家们已经成功培育出肝脏类器官，它们不仅呈现出肝小叶等关键结构，还能执行排毒、分泌白蛋白等正常肝组织该具备的一些核心功能。
在脑类器官的研究方向上，徐弢描绘了从“AI”迈向“OI”（OrganoidIntelligence，类器官智能）时代愿景：“AI人工智能依赖于硅基芯片，能耗巨大。而人脑仅需一碗米饭就能工作一整天。科学家正尝试构建模拟人脑的生物智能系统，这是类器官的重要发展方向。”
在抗癌战场上，生物3D打印在个性化用药筛选方面展现出巨大潜力。“对于胶质瘤这类恶性脑瘤，我们取病人标本，在体外批量复刻出许多小胶质瘤，然后用不同药物进行测试，能够快速锁定最有效的方案。”徐弢表示，该技术已在近1500例胶质瘤、乳腺癌、消化道癌等临床实践中证明其可行性，能大幅减少患者无效化疗的痛苦，抢占黄金治疗窗口。
更富想象力的“体内打印”概念也已建立起了完善的理论。徐弢描述：“通过内镜技术将微型打印机送入体内，在胃壁、气管等缺损处进行体内打印修复。”这意味着未来患者可能无需“开膛破肚”，就能实现组织器官的精准修复。
“医疗正朝着个性化、精细化和智能化方向发展，生物3D打印恰好满足这些趋势。”徐弢认为，如果未来有望实现真正的全尺寸、全功能的重要器官打印，建立起类似器官“超市”的体系，将让患者的健康得到更大的保障。
结语：最小创伤，最大尊严
生物3D打印在临床上的应用，为我们勾勒了一个更有尊严、更少痛苦的医学未来。从量身定制的“人造骨骼”，到癌症个性化用药筛选，再到“体内打印”的设想，技术的一步步进步，正让复杂的临床治疗，逐渐告别巨大创伤和漫长康复。这条路道阻且长，需要科学家的探索，企业的坚守，也需要医者的引领，也离不开社会公众的理性关注和认知。
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