早在1999年，维克森林再生医学院就培养了人造膀胱。时至今日，全世界的科学家在人工血管、软骨组织，肾脏、肝脏、皮肤等器官3D打印领域取得了不同程度进展。
我们以往所看到的3D打印人类组织和器官都是在地球的环境下诞生的，如今美国有一个研究团队尝试了在模拟太空失重的环境下使用人体干细胞3D打印心脏血管结构，试验取得了成功。这是不是意味着“太空制造”的3D打印器官很快就要到来了呢？本期，3D科学谷就和谷友一起了解一下美国科学家是怎样在失重环境下进行3D打印工作的？他们下一步还要做什么？（点击这里，观看视频）
失重环境下打印更加精细
2016年6月14日，美国科学家在一架零重力公司的飞机上成功3D打印出人体心脏血管结构，打印材料是人体干细胞。这个项目还包括三个主要参与方，包括：美国宇航局的长期技术外包商 Techshot，生物墨水供应商Bioficial Org, 还有工业级3D打印机制造商nScrypt。
图片来源：Techshot
零重力公司是唯一一家得到联邦航空管理局（FAA）批准的可以在美国提供失重飞行服务的公司。Techshot公司已经有了25年的历史，主要致力于开发航空航天、国防和医疗领域的新技术。研究团队希望这个项目能够使科学家们在太空中制造可移植的人体器官。
Bioficial Organs董事长兼CEO Stuart Williams 与与Techshot公司执行副总裁兼首席运营官也参与了这次试验。在新闻发布会上Williams解释了在失重环境下3D打印人类器官、组织与在地球上进行同样的工作有哪些不同之处。在地球上，3D生物打印往往需要使用粘稠的生物墨水来提供结构性支撑，这种墨水中会包含化学物质和生物材料。但是如果在太空中打印组织的话，人们就能够使用更加精细的打印头和低粘度的生物墨水，这些墨水中只包含创建健康器官所需要的生物材料即可。此次他们在失重飞机上测试的技术要比之前在常规环境下制造的人工血管精细得多。一台安装在太空里的3D生物打印机很有希望成为人类健康事业的一个重要的颠覆者。
此次试验收集到的数据将使得Techshot及其合作伙伴能够开发出一款更小、更坚固的3D生物打印机，而且这台机器有可能会在明年一月份搭乘Blue Origin公司的亚轨道飞船进入太空。根据计划，研发团队希望能够在2018年打造出一台能够打印更为复杂组织的生物打印机并将其送上国际空间站。
Williams 提到的生物材料包括人体的干细胞。3D科学谷了解到，干细胞(stem cell)是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，所以干细胞是培养人造器官的必备“材料”。通过对人体其他细胞，例如皮肤的成纤维细胞，进行定向的诱导以及大规模的扩增，科学家能够得到器官再生所需的干细胞。通过生物3D打印技术可以让细胞按照预先设计的形状和细胞之间的联系生长，更贴近人体的真实情况，从而达到模拟人体组织和器官的目的。
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