中国科学家成功培育活体心脏类器官，为器官移植带来新希望

2026-01-18 00:59:57

在科幻电影当中常常能见到的场景，正在加速迈向现实，那就是通过生物打印机直接塑造出有生命体征、能够正常发挥功能的人体器官，这情形已不再单纯只是一种概念，它已然在实验室里开始萌发生长，并且不动声色地更改着未来医疗面貌的大致情形。

生物打印的起点是细胞

生物打印跟传统3D打印的根本区别在于那“墨水”，这种特殊墨水主要成分是活细胞，活细胞得精心培养并维持活性，在深圳清华大学研究院的生物制造中心，细胞如同标准化的原材料，在严格无菌环境下被大规模生产制备出来。

活细胞“墨水”具备后，打印机可依据数字模型展开精准沉积，这对整个打印环境提出要求，像温度、湿度、营养供给等，均须模拟人体内部条件，以此保证细胞于打印过程里以及打印结束后皆能存活且发挥功能。

从简单组织到复杂器官的跨越

最初的突破，发生在了结构相对简单的组织之上。比如，皮肤和软骨组织，是较早被成功打印，且应用于临床研究的类型。它们的结构层次较少，对血液供应的要求。相对较低，所以更容易在体外构建，并且实现功能。

打印如心脏、肝脏这般的复杂器官，困难程度可要大得多。这些器官内部存在着精密的血管网络，还有多种不同的细胞类型，它们必须严格依照空间组织结构进行排列。当下，全球范围内的科学家依旧在努力攻克那个难题，即如何打印出能够长期存活且具备完整生理功能的复杂器官。

类器官试药革新药物研发

被打印出来的微型类器官，像是肝脏类器官或者肿瘤类器官，已然变成了强大的试药工具，研究人员能够在芯片之上培养数百个这样的微型组织，与此同时测试多种候选药物以及不同剂量，这种方法可以更精准地模拟人体针对药物的真实反应。

比之于传统动物实验而言，类器官进行药物测试在效率方面更高，在成本方面更低，并且在贴近人类生理状况上更具优势，它不但能够加快新药筛选的进程，还能够为癌症患者给予个性化的用药方案测试，以此避免因无效治疗而造成的时间损耗以及身体损耗。

原位打印实现精准修复

将直接作用于人体伤口或病变区域进行打印修复的生物打印机称作原位生物打印，比如在被烧伤的皮肤创面上直接打印含有皮肤细胞的生物墨水，此能促使伤口愈合且减少疤痕，该技术模拟了高级的“生物缝合” 。

有更前沿的探索，其深入至体内。研究人员正进行尝试，借助微创手术，把打印头引导到心脏梗死区域，进而打印出一块富含心肌细胞以及血管生长因子的“心脏补片”。这块补片能够贴合在受损部位，以此帮助修复坏死的心肌，最终恢复部分心脏功能。

挑战在于构建生命网络

当前存在着一个核心挑战，那就是去构建具备功能性的血管网络。要是没有血液供应，那打印出来的任何稍微厚一点儿的组织，都会因为缺氧而坏死。科学家们正在开展研究，研究的内容是怎样同时打印血管内皮细胞以及支撑结构，进而形成能够自我组装并且连接宿主血液循环的微血管。

还有又一个重大挑战在于打印器官的长期功能维持以及免疫排斥方面的问题，怎样去确保植入进去的打印器官能够在体内稳定地工作好多年甚至几十年的时长，并且和患者的神经系统、免疫系统实现完美整合，这是再生医学朝着广泛应用方向发展之前必定要跨越过去的障碍。

未来愿景与多学科融合

未来的生物打印不会仅仅局限于对器官进行复制操作，而是更有可能对人体功能予以增强，举例来说，存在研究开展了打印含有特殊纳米材料的感光细胞阵列的尝试，其目的在于在未来时间里替代视网膜当中受损的细胞，以此为失明患者恢复视觉功能，达成这一目标需要材料科学、电子工程以及生物学进行深度的交叉融合。

如复旦大学等机构所展研究显示，若要达成这般愿景，那非得借助跨学科团队的紧密协作才行，包括去设计新型生物材料时，以及优化打印工艺时，还有进行动物模型验证这一过程，每一步所取得的突破都是团队协作造就的成果，一起促使这项技术从形态模拟迈向真正的生命功能复现。

在生物打印技术持续进步的情形之下，你觉得它最初会于哪一个医疗领域，像是常规器官移植、重大创伤修复、抗癌治疗，又或者是抗衰老方面，引发具有革命性的改变呢？欢迎在评论区去分享你的预见，要是认为自身有启发，请完成点赞的动作并且分享给更多的朋友。