利用全息3D打印技术，「Prellis」想让“打印器官”在5年内可用

据估计，由于器官衰竭，美国每天约有330人死亡。我国每年大约有150万器官衰竭患者，有30万适合器官移植方式治疗，但仅有1万多人能得到器官移植的救治。其中一个重要原因是，器官捐助的数量远远满足不了器官移植需求的数量。

近日，总部位于旧金山的3D组织打印公司Prellis Biologics宣布，它们的打印技术在速度和分辨率上取得了突破性进展，可以打印出功能性毛细血管来构建人体组织，并预计在未来5年内可以将打印人体替代器官产品推向市场。

Prellis 全息3D打印（图片来源：Prellis官网）

毛细血管的重要作用是让血液与组织之间进行气体和物质交换，是构建人体组织必不可少的关键部分。而如何构建可用的毛细血管，已经成为目前人体组织工程学的核心难题。

就3D打印方法来说，具体难点包括打印速度、打印精度两块。

• 打印速度。细胞在没有血液供应的情况下存活时间非常。除非通过毛细血管立即提供氧气和营养物质，否则由细胞密集填塞的组织将在不到30分钟内死亡。

• 打印精度。毛细管的直径在5微米到10微米之间（人的头发为75微米到100微米），需要极高的打印精度。

目前，打印毛细血管构建人体组织单元需要几周或更长时间。Prellis的方法是使用基于激光的全息打印技术，其分辨率可以达到0.5微米，速度比传统方式快1000倍。

Prellis的联合创始人兼首席执行官Matheu博士表示：“我们所能达到的速度仅受光学系统配置的限制。我们正在探索定制光学系统的开发，这将大大提高我们的能力。我们的最终目标是在12小时或更短时间内打印肾脏的整个血管系统。”

Prellis估计，由于需要人体组织和器官替代替代品，以及用于药物发现和毒理学测试的人体组织，全球组织工程市场到2024年将达到940亿美元，高于2015年的230亿美元。

3D 打印在生物医疗方面的应用已不鲜见。BIOMODEX将3D打印器官用于模拟手术操作，从而降低手术风险；西北大学将 3D 打印的卵巢移植到了老鼠体内，成功产下小鼠，希望有一天可以用类似的技术帮助有生育困难的女性人类；今年 6 月，纽卡斯尔大学的研究员首次用 3D 打印造出眼角膜，虽然移植应用还需时间，但这项技术有望在将来治愈因角膜受损而失明的患者。