三维生物打印是一项新兴技术，它有可能根据需要构建人体组织，以治疗各种人类疾病。然而，弥合从台式研究到临床转化的差距需要大量资源、时间和精力。由卡内基梅隆大学再生生物材料和治疗小组的研究人员撰写的一项新的科学转化医学观点研究了 3D 生物打印领域需要克服的核心挑战以及转化为临床的重要里程碑。

“这一观点考虑了迄今为止该领域的技术进步，以及我们对为修复、再生和替换患者特定组织进行 3D 生物打印仍需要开展的工作的看法，”博士研究员和该作品的第一作者。“在生物打印领域，我们的实验室以引入 FRESH 技术而闻名，该技术允许将包括细胞和细胞外基质在内的软材料 3D 打印到复杂的组织结构中。这项技术能够制造血管支架、心脏瓣膜，甚至收缩的心肌组织。”

在翻译 3D 生物打印组织和器官以造福人类的关键挑战和要求方面，该小组建议在工程、医学和生物科学领域需要一系列进步。这些包括：

更快的 3D 生物打印机可以创建更大、更复杂的组织

优化的生物墨水和生物材料

扩展大量细胞并将它们分化为目标细胞类型的能力

体积组织的血管化和灌注

免疫耐受性以确保患者的长期生存能力

组织结构的无损验证

验证成功的临床翻译所需的组织和器官功能。

“2022 年，第一个 3D 生物打印人体组织被植入患者体内，这是一个重要的里程碑，”生物医学工程和材料科学与工程教授、合著者 Adam Feinberg 说。“所以现在不再是我们是否可以生物工程新组织和器官的问题，而是我们何时可以将其转化为临床并获得 FDA 批准，以便每个人都能受益。”

这篇文章提出了一个前瞻性的时间表，预测了 3D 生物打印结构临床翻译中主要里程碑的日期。按照目前的研究速度，除非监管环境和 3D 生物打印的现状发生变化，预计 2042 年是 3D 生物打印实体器官被批准作为移植的临床替代品的时间框架，这将解决大规模短缺的问题。我们今天面临的捐赠器官。

虽然 3D 生物打印领域继续快速发展，但仍然存在相当大的挑战。卡内基梅隆大学致力于通过在先进的研究计划中发挥主导作用来推进叙事，包括生物工程器官计划，这是一项旨在创造新一代长期替代器官的多学科努力，以及关键的合作伙伴关系，包括多与 Mayo Clinic 达成的年度研究协议侧重于移植移植。