自1984年问世以来，喷墨打印机已经走进千家万户。在人们因其高质量的图文输出而感到欣喜时，科学家已将目光投向了更为广阔的空间——近年来，器官打印（Organ Printing）技术已成为组织和器官再生领域的热门话题。所谓器官打印，是指利用人体生物器官打印技术，加上特制的“生物墨水”和“生物纸”，通过全自动控制的生物打印机将组织和器官的基本生物要素有机地结合起来，从而有效地克隆出具有生物活性和正常功能的组织和器官，对受损部位进行修复、替代及再生。
迄今为止，这仍是一个相对遥远的目标。不过，技术原理已不再是难题，科学家为我们描绘出一幅美好的蓝图——在未来，打印机喷出的不再是墨水，而是每秒数以千计的人类细胞。研究人员利用特制的“生物墨水”、“生物纸”，便可将细胞组装为三维的人体器官。这种技术听起来像天方夜谭，其实原理并不复杂。“生物墨水”是指直径为几百毫米的细胞簇，它们能像液体一样流动、融合，形成层片、环形等各种形状；“生物纸”则是指和细胞有相容性的凝胶类物质。研究人员把这种“生物墨水”注入一个类似于注射器的装置，然后将“生物墨水”输出到“生物纸”上，就这样一层一层“打印”，形成三维结构。一旦得到了基本的组织结构，细胞就能依靠“自我组装”机理融合在一起。日本釜山大学科学技术研究中心教授中村邦夫解释说，在人体器官的横切面上，各种细胞的分布一览无余。打印机的功能即是将细胞按照原来的布局安放在横切面的“复印件”上。所有的横切面集合在一起便组成了一个三维的器官。正如喷墨打印机可以选择相应的颜色一样，生物打印机也可以辨别不同类型的细胞。其原理与建造摩天大楼相差无几。不同的是，钢梁、水泥和玻璃等原料将被各种细胞所替代。
根据中村的预测，按这种方式制造人类心脏至少还需要20年。对于那些苦等移植
手术的病人来说，这种大规模的“造心活动”无疑给他们带来了新的希望。利用病人自身细胞制造的心脏将大大降低引发排异反应的风险。
目前，中村已成功地利用活细胞“打印”出厚度近似人体皮肤的细胞壁。这很大程度上应当归功于他所使用的3D打印机。这台打印机是其所在团队三年来研发工作的成果，其精度达千分之一毫米，打印速度可达每分钟1.5厘米。
在谈到他的科研动机时，中村表示，他仅仅想拯救更多的生命。作为主攻儿童心脏问题的儿科医生，中村很快发现，现有的药物对很多病症仍然无能为力。在一次次目睹生命的凋谢之后，中村在36岁那年毅然放弃行医，转而投身科研工作。
最初几年，中村埋头于研制人工心脏的实验中，最终却发现它尚不能代替来自捐赠者的活体心脏。不久，他便有了一个意外的发现：喷墨打印机的墨珠直径约为百分之一毫米——近似于人体细胞。2002年中村购置了一台爱普生打印机，并为其配置了特制的“细胞墨水”，然而喷嘴很快堵塞，一位助理亦因无法理解他的想法而离去。经过数次努力，爱普生公司终于同意了中村的实验，并承诺提供资助。
2003年，中村宣布，通过打印机的细胞依然存活，他亦由此成为利用喷墨打印机产生活细胞为三维体的世界第一人。为避免细胞在形成三维体前干死，研究人员将其存放在海藻酸钠溶液中，然后打印在以氯化钙为原料的生物纸上。这项技术为未来的干细胞研究开辟了新的道路，也为生产健康的人体器官奠定了基础。中村表示，尽管前景仍是未知，然而该项技术的巨大作用却是毋庸置疑的。（译自德国《世界》 Miwa Suzuki）
作者：