3D打印最有前途的應用之一就是為患者制造出適合需要的定制功能器官的能力。雖然過去幾年里在這個方向上已經有了一些進展，但直到上周，這個夢想才開始感覺更接近現實。

    上周五《科學進展》發表了卡內基梅隆大學一支生物工程師研究團隊的研究，他們開發了一種新的生物打印技術，能使用改裝過的商店購買的打印機，加載膠原蛋白和其它組織工程凝膠等軟質材料，打印出冠狀動脈。

    這是一個前所未有的突破。傳統上，三維打印使用塑料或金屬等硬質材料，它們對于一層壘一層沉積超薄層材料的制造工藝來說是理想的。在醫療領域這對于快速原型和創建假肢是很好的，但3D打印應用的圣杯生物打印病人的特定器官，仍然是難以捉摸的。

    這在很大程度上是因為這方面的進展需要柔軟的材料，如膠原蛋白和常見組織工程凝膠纖維蛋白。雖然在生物打印柔軟材料上取得了一些小進展，大多數結構還是在印刷過程中被自己的重量壓潰。即使研究者們成功地生物打印出軟質材料，它也帶著貴得離譜的價格標簽：大多數生物打印機成本在十萬美元左右，使得該技術只有少數幾家既有資金又有操作這些先進機器的專有技術的研究機構可以取得。

    然而，這項稱為自由可逆嵌入懸浮凝膠(FRESH)的新技術，可能會一石二鳥地消除這兩個障礙。

    FRESH通過在一種凝膠內部打印另一種凝膠工作，外部的凝膠充當一個半剛性支架，確保內部的更軟凝膠不會在自重下崩潰。更重要的是，支撐凝膠會在體溫附近融化，這意味著它不會損壞構成核心結構的敏感生物材料。

    “我們已經能夠取得冠狀動脈的MRI影像和胚胎心臟的3D影像，并以前所未有的分辨率和質量3D生物打印它們，”領導這項研究的卡內基梅隆大學材料科學與工程和生物醫學工程副教授Adam Feinberg說。

    所有這一切的額外好處是，該團隊以節制的預算完成了這一歷史性第一，他們使用現成的打印機，用開源軟硬件進行修改，整個裝置成本低于1000美元。

    “不僅是成本低，而且通過使用開源軟件，我們能微調打印參數，優化我們正在做的，最大限度地提高我們的打印質量，”Feinberg說，“它真正使我們能加速研發新材料并在該領域創新，同時通過在開源許可證下發布我們的3D打印機設計，我們也在做出回饋。”

    這一發展打開的可能性幾乎是無止境的，對于美國超過4,000名可能等待不起心臟移植的人來說，這無疑是可喜消息。與此同時，研究者們下一步是將真正心臟細胞結合進這些組織結構，這將使得收縮肌形成，有效迎來便宜、有功能的3D打印心臟的時代。

    智能制造時代指日可待，歡迎未來到來。