3D打印自打入世以來，工業制造和生物醫療領域應用一直備受關注，這兩大領域幾乎占據了整個增材制造產業約四分之三的比例。或許生物醫療領域方面的發展并不如工業制造那么迅速，但其取得的種種突破也是振奮人心的：從3D打印移植假體到高精度器官模型，3D打印藥物到3D打印活性細胞，3D打印皮膚，還有近期的全球首款桌面級生物打印機和3D打印毛細血管技術。這些可人的成就相信讓所有時刻關注3D打印發展的人們瞠目結舌，難以置信!但事實上，3D打印就是如此，不管你信不信，它就在那，就是如此強大!下面，我們一起來看看近期3D打印在生物醫療領域都有哪些新進展：
3D打印開辟未來生物制造
說出來你或許不相信，現在已經有了一種全新的職業叫做"生物制造師"。 他的工作就是將原材料、機電一體化和生物學技術技能糅合于臨床科學，如果你需要一個新的身體部件，生物制造師的作用就是去為你建造它，雖然這個概念很新，但技術也是開創性的。
雖然這種職業目前在國內還沒有聽說過，但在美國已經起飛。2012年《福布斯》把生物醫學工程(相當生物于制造者)評為15個最有價值大學專業列表的首位。第二年，CNN和payscale.com稱之為"美國最好的工作"。
未來的生物制造技術，主要就由生物制造師來主導。除了日常的學術研究外，生物制造師們對于醫療設備公司設計新產品和療法也是無價的。那些有創業火花的工程師們會尋求拆分創建自己的公司。傳統制造業商業模式將不再適用。隨著3D打印技術發展，為了特定臨床應用我們需要專門的打印系統。用在軟骨再生手術的打印機將會專門為手頭任務而設計，只有關鍵變量構建到健壯和可靠的機器里。訓練有素的個人也會在公共服務領域、理想情況下在監管機構或社區參與中找到用武之地。
為了明天的這個工作，我們必須今天就開始訓練，新的機遇正在浮現。我們必須跨越減緩這種進步的傳統學科界限，我們必須與傳統制造商界建立關系，在他們的技能之上可以構建下一代行業。
3D打印微型魚 血液清理的良藥
今年3月份，有媒體曾經報道了英國科學家在使用3D打印技術開發微型機器人方面獲得的進展，他們成功地3D打印出了微米級機器人--微游泳者(microswimmer)，這種微型機器人能夠在人體內運動，甚至可以攜帶"貨物"。無獨有偶，近日，美國加州大學的研究人員也開發出了一種3D打印的智能微機器人--微型魚(microfish)。研究人員稱，這種"微型魚"可以被注射到血液中執行復雜的特定醫療任務，比如作為傳感器、解毒、定向給藥等等。
這些迷人的微型魚堪稱生物醫學的一次革命。它們本質上是一種復雜的、略呈魚形，能夠在液體中高效游泳的機器人。這些微型魚主要通過過氧化氫化學供電，也可以通過磁性控制。
它們即能夠混入你的體液中進行毒素清理工作，又能夠攜帶一些藥物在你體內定向釋放，以達到精準治療的目的。相信當這種技術真正面世之后，人類的醫學能夠真正達到登峰造極的地步。
器官構造奠基石：3D打印毛細血管
ArtiVasc 3D是由歐盟支持的一個研究項目，該項目的目的就是要推出一種微型和納米級制造技術，以打造出帶血管的人造組織。這意味著使用營養物質與具有新陳代謝能力的組織和通過ArtiVasc 3D的技術制造的"生物人造帶血管皮膚"一起有可能成為首個能夠創建出替代組織供人類使用的系統。
該項目中，有一支由生物材料開發、血管生成、組織工程、細胞-基質相互作用和快速制造等領域專家組成的多學科研究團隊正共同工作，通過完全自動化、標準化的制造方法來創建出可以用作移植材料的組織，該組織可以用于人類的創傷治療。該研究團隊還表示，他們正在開發的組織相當于一種體外皮膚，非常適合用于化妝品、藥品和化學物質行業的檢測。
在弗勞恩霍夫激光技術研究所(ILT)的領導下，該研發團隊已經開發出了一種3D打印工藝，可以用于制造人造血管。而這一成果使得該團隊找到了一種培養全層皮膚模型的方法--這種方法可以獲得更大的層厚度。他們已經將噴墨技術與光固化技術結合了起來。通過這些方法，他們已經以很高的分辨率構建出一種多孔的毛細血管，其層厚度僅有20微米。同時，利用數學模擬，他們還開發出了構建這些分支結構所需要的數據。這意味著該結構將可實現血液的均勻供應。
ArtiVasc 3D團隊表示，這個項目將為未來3D組織工程學更加大膽的壯舉奠定基礎，比如更大的組織結構、甚至是整個器官的構造，這將為未來實現活性器官3D打印成為可能。
3D打印可降解環保聚合物支架將誕生
阿克倫大學的高分子科學和生物醫學工程教授Matthew Becker已獲得來自美國自然科學基金390000美元的資助，用于開發3D打印可生物降解的聚合物支架。這些支架作為框架，骨骼會在其中生長，并可能改變顱面復原后的面貌。
高分子材料表面使用蛋白質和肽進行功能化處理，來刺激骨生長。想象到被槍打碎下巴的步兵或者生下來就缺少鼻子的人，他們缺失的骨頭將被新骨取代，新骨只在3D打印專門設計的聚合物支架上生長，根據患者自身的MRI和CT掃描圖像。新骨生長于3D打印定制設計的聚合物支架，基于病人的MRI和CT掃描圖像。當一位整形外科醫生把聚合物支架放在皮膚下面，隨著新骨開始生長，支架被分解為二氧化碳，氨基酸和正常的身體代謝產物。這將非常有效的促進病人的骨骼進行良好的生長復原。
Becker還預測這項研究將為臨床實驗技術鋪平道路。他對這項研究的優秀成果充滿信心，例如，機械強化替代骨，可縮短的愈合時間并減少炎癥。他說："具有不完整臉頰的受傷士兵和其他幸存者，將來要度過非常艱難的生活。我們正在開發的是一個易于制作和應用的突破性醫療解決方法，有潛力去改變他們的人生，而在以前他們沒有這樣的選擇。"
桌面級生物3D打印機引爆全球
要說近來最令人熱血沸騰的新聞就屬"桌面級生物3D打印機"的面世了。生物3D打印，雖然曾經想象過在未來的某一天能夠實現桌面級，但沒有想過來的這么快。
據了解，其3D生物打印機BioBot 1于9月8日至-11日在波士頓召開的2015 TERMIS世界大會上正式亮相。盡管這款產品還沒有真正的上市，但在過去的9個月時間里，他們開發的桌面型3D生物打印機在世界各地的生物、醫學實驗室里接受了激烈的beta測試。
實際上在此之前，BioBots公司的這款生物打印機就已經聲名遠播，這主要歸功于那些參與進行beta測試的科研機構的名氣。這些機構包括來自斯坦福大學、賓州大學、麻省理工學院，和德雷克塞爾大學等的實驗室，這些實驗室的研究人員一直在使用BioBot 1，并基于活細胞來制造骨、肝和腦組織等。
事實上BioBot 1不僅僅是一臺3D打印機，它是一個系統。而根據那些實際參與生物打印的科學家們稱，這個系統提供了他們所需要的東西。為了簡化和規范整個過程，BioBots開發出了裝有預先制備生物油墨的完整墨盒套件，該套件可以直接整合活細胞，省去了研究人員很多功夫。當然，用戶也可以開發和使用他們自己的生物油墨，因為該公司已經使用BioBot 1測試了許多不同的配方。另外值得一提的是，BioBot 1使用了一種安全的可見光來固化生物材料，因為顯而易見，生物材料更加脆弱，而且需要進行特殊處理以保護細胞。
這款BioBot 1使研究人員能夠根據這種固化機制可靠地創建打印組織，同時它的加熱雙擠出機能夠使細胞保持與正常人體一樣的溫度。而且在打印過程中也可以固化熱塑性支撐，這使得它擁有更大的自由度，而且能夠更為靈活的選擇材。用戶可以根據其速度、多樣性和復雜性要求把幾種材料放入同樣的樣品中。
據了解，3D生物打印機BioBot 1將于2015年9月8日正式啟動銷售，售價為1萬美元/臺。
結語：以上便為近期一些頗有震撼力的生物醫療3D打印技術進展情況，相信大家已經被生物打印技術徹底給震撼住了吧!據相關預測，3D生物打印和醫療打印的市場在近幾年將會持續暴漲，一方面是由于生物技術的飛速發展，許多學者和科學家們也逐漸看到了3D打印技術的可結合性，從而讓整個產業破繭而出;另一方面，是由于前期的一些高科技公司將這項技術在生物醫療產業進行了大范圍的拓寬，并擁有了許多技術積累，取得了不小的成就，這讓眾多的企業和個人看到了該領域的巨大潛在市場。
