1700803610
1700803611
一旦DIY人士制作并最终把他们自己的3D打印机商业化，他们便会开始四处传播与推广。他们的打印机比任何大的制造商所可能提供的价格都便宜得多，并且人们只需花大约1000美元购买套组件来组装自己的3D打印机。之后，媒体抓住了这个风潮，几年以后，你不妨再写一本书，讨论3D打印如何影响医学。
1700803612
1700803613
1700803614
1700803615
1700803616
Novogen MMX Bioprinter®打印各种形式的完全用于人类的、结构正确的3D组织，该图显示的是当打印到多孔板的试管时。两个打印头都能喷出生物墨水或水凝胶来
1700803617
1700803618
因此，莫里奇-侯认为，在3D打印工业真正腾飞前，有必要对专利法进行一次重大改革。想象一下，如果制药公司把他们的药剂配方开源，并可以公开获得，从而在远低于常规成本的情况下，使得业余科学家能合成药物或小型制造厂可以生产常规制药，那将会发生什么。如果像Organovo这样的公司决定把他们的设计开源，那么业余爱好者3D打印人体组织也许都有可能实现。
1700803619
1700803620
除了3D打印器官外，他预期大型、快速、多材料的3D打印机很快会被发明出来。它也许看上去像一支机器人手臂，大小如同中型建筑车；或者可以是一个庞大的专门起重机系统，能够挤压出多种材料。莫里奇-侯也想看到完全由3D打印出的电子元件。如果这有可能的话，那么结合3D打印金属部件，我们也许能够设计出完全能自我复制的3D打印机。RepRap项目曾想探索这种设备的设计可能性。初步研究已经表明，使用RepRaps来打印普通产品能带来经济上的节省。
1700803621
1700803622
3D打印的“圣杯”[1]是打印分子，如果有可能确定物体的组成分子并将其编程输入打印机，我们就有可能为一个生命体生产无穷个副本。但实际上，我们还没有为那种开发做好准备。
1700803623
1700803624
3D打印已经从小规模制造成长为价值27亿美元的行业。作为这个新市场的主要参与者之一，Organovo公司拥有超过2400万美元的股权，正在尝试打印生物材料甚至人造器官这一量级的东西。《商业运营》（Commercial Operation）杂志的麦克·瑞纳德（Mike Renard）跟我说过他们的计划。
1700803625
1700803626
我们正致力于为药物学家们提供更好的测试模型，旨在以更低的总成本生产更好、更安全的新药。有很多这样的故事，药物的研发过程会到了很晚的时候才失败，这就导致花费了数千万美元却没有任何成果能显示出曾经的努力。此外，还有这样的先例，投放市场的药物需要被召回或限制使用，因为对某些患者有危及生命的并发症。
1700803627
1700803628
这个科学领域有着极大的改进潜力。此外，在美国，每天有18位离世的人是因为等不到一个可挽救或延长生命的组织进行移植而离世。另一些人，由于各种系统衰竭、变性和代谢缺陷而患上各种慢性疾病。对于以功能组织作为一种替代治疗的需求，远远超过目前捐献方式所能获得的供给。
1700803629
1700803630
就算随着技术的进步，打印活体组织会变成现实，但相对于打印无生命的3D物体，这仍是艰巨的一步。组织天然就是3D的，它们有明确的结构和重复性的模式。并且，它们由不同种类的细胞组成，这些细胞的排布对于适当的组织功能以及系统的整体健康至关重要。2D细胞培养和单细胞系无法复制这复杂的原生生理。
1700803631
1700803632
可以使用3D打印机的生物组织的领域正在快速扩展。一个非常有发展前途的领域是制造病变组织用于研究。人体外活生生的疾病模型的表现就如同身体内疾病一样。拥有这样的模型，能为研究疾病机制开辟全新的途径。这些潜在的发现，也许会从根本上改变我们如何有针对性地设计治疗方案，以及如何在未来的某一天，根据患者的特定疾病的表型实现治疗方案的个性化。
1700803633
1700803634
3D打印任何东西
1700803635
1700803636
已经被成功打印的物体列表，表明了这个技术在不远的将来所拥有的潜力。
1700803637
1700803638
带有血管的组织。哈佛大学的研究人员首次使用一台自制的3D打印机以及可溶解墨水创造出一小片组织，该组织含有与可能具有血管功能的结构化材料相交织的表皮细胞。
1700803639
1700803640
低成本义肢。制作传统的义肢非常耗时且具有破坏性，这意味着，任何修改都会破坏原先的模具。多伦多大学的研究人员与Autodesk研究机构以及CBM 加拿大公司合作，使用3D打印来快速生产价格低廉且容易定制的义肢受腔，提供给发展中国家的患者。总的来说，他们使用Xbox Kinect扫描受损的肢体，以数字化方式设计那些部分，然后把模型发送到打印机上。打印机在几小时内用聚乳酸打印出受腔，聚乳酸具有热塑性，经过加热容易塑型。这种方式的生产费用在10美元以内。如果我们把3D打印融合进任何人都能制造、配送和改装的开源模板中，那么全世界的截肢者将迎来一个拥有价格低廉义肢的新时代。
1700803641
1700803642
1700803643
1700803644
1700803645
左图：生物打印的人类肝脏组织的组织染色显示出一个有组织的结构中的干细胞、肝星状细胞和内皮细胞，具有细胞密度和在天然组织中能发现的紧密连接右图：三维形态下生物打印的人类肝脏组织
1700803646
1700803647
药品。格拉斯哥大学（University of Glasgow ）的化学家李·克罗宁（Lee Cronin）想将苹果公司在音乐上的做法，模仿到发现和配送处方药上。在一次TED演讲中，他描述了一种3D打印机原型，它能够在分子水平上组装各种化学成分。患者可以带着数字处方访问在线药店，购买蓝图和所需的化学墨水，然后在家里打印药物。他说，将来我们也许卖的不再是药，而是蓝图或应用程序。虽然这能使处方药的配送更为有效，但其危险在于不择手段的人会偷取设计和原料用以在家里打印任何他们想要的药品。这将会成为监管的噩梦，比打印枪支要糟糕得多。此外，如我们所知，它将会重组制药行业和生物技术。
1700803648
1700803649
量身订制的传感器。研究人员已经用动物心脏的扫描数据来建立打印模型，然后给那些模型加上具有延展性的电子元件。这种材料能从打印模型上剥离下来，然后完美地包附在真实心脏的表面。下一步是用多个传感器来增强这些电子元件。这显现出一种新型个性化心脏传感器的成功前景。
1700803650
1700803651
骨骼。华盛顿州立大学的萨斯米塔·博斯（Susmita Bose）教授改装了一台3D打印机，用来将化学材料和一种陶瓷粉末黏合在一起，制造出复杂的陶瓷支架，以促进任何形状的骨骼生长。
1700803652
1700803653
心脏瓣膜。康奈尔大学的乔纳森·布彻（Jonathan Butcher）已经打印出了一个心脏瓣膜，并很快会在绵羊身上进行测试。他使用细胞和生物材料的某种结合物来控制瓣膜的硬度。
1700803654
1700803655
耳软骨。康奈尔大学的劳伦斯·伯纳萨（Lawrence Bonassar）使用人类耳朵的3D照片构建了耳朵的模型。然后，在其中注入含有悬浮在胶原中的牛软骨细胞凝胶，在细胞生长其细胞外基质时，凝胶能保持耳朵的形状。
1700803656
1700803657
1700803658
1700803659