CEC 2025 | 张玮教授专访：生物3D打印技术在血管外科的应用前景

3D生物打印是一项全新的前沿技术，虽然已经在世界不同的国家有所开展，但是整体而言，目前仍处于探索阶段，而从临床上来看，距离未来的大规模临床应用还有相当远的距离。

在实验室应用研究方面，大家也一直在不断摸索。例如想要打印血管类器官，就需要考虑生物材料的选择、细胞构成方式、打印设备参数设置等诸多因素，这些环节目前都还处于试验和优化阶段。事实上，能够稳定、可靠地打印出一个3D生物打印的血管模型本身，就已经是一项技术挑战。尽管这项技术未来应用前景广阔，但当前我们仍处于实验室研发的早期阶段，要走向规模化临床落地，还有很长的路要走。

至于限制生物3D打印发展的关键因素，除了成本问题之外，更核心的仍在于生物材料本身及其与打印工艺的匹配。不同的生物3D打印技术——比如挤出式打印与光固化打印——对材料性质和打印条件的要求各不相同。因此，根据具体的研究目标和应用场景，我们需要选择并优化相应适配的打印技术路线。

3D生物打印技术的进一步发展方向，是实现类器官或器官芯片的构建。这项技术近年来备受推崇，主要原因在于：以前我们利用动物实验进行药物筛选或癌症研究时，常因细胞来源不同而导致明显差异——动物源性与人源性的细胞或组织存在较大区别。因此，美国FDA在去年10月提出，未来新药研发或肿瘤等相关研究模型的构建，应更多地向3D打印等技术方向倾斜。因为这项技术直接使用人源组织，所构建的模型及其研究结果更接近人体真实生理与病理状态。

由此可见，未来3D生物打印类器官和器官芯片必将为基础研究、临床研究乃至精准医疗的发展提供重要支持。举例来说，我们可以提取患者自身的干细胞，将其定向分化为病变组织细胞，再构建成类器官模型用于药物测试。这种方法相比传统的动物模型，能够实现更精准、更有效的药物筛选与疗效评估。