美国研究团队研发出新型生物打印技术，可快速生成有复杂内部结构的生物相容性水凝胶，用来模仿人体气管和血管等脉管系统，为未来人造功能性器官扫除一个重要的技术障碍。该突破性成果刊登在近日的《科学》杂志上。
人造功能性组织的最大障碍之一，是无法制造出复杂的脉管系统将营养物质运送至人体组织中中国机械网okmao.com。此外，人体器官中还包含独立的脉管网络，例如肺中的气管和血管以及肝脏中的胆管和血管，这些相互渗透的网络在物理上和生物化学上是相互缠绕的，结构本身与组织功能密切相关。
为了应对这一挑战，由美国莱斯大学的乔丹·米勒和华盛顿大学的凯利·史蒂文斯领导的研究团队开发出一种水凝胶3D打印技术。这种新的开源生物打印技术的核心是被称为“组织工程立体光刻仪”（SLATE）的设备和相应的蓝光吸收剂。该系统应用增材制造原理，在水凝胶预溶液中添加了蓝光吸收剂，使得吸收蓝光后凝固的水凝胶被限定在非常精细的一层中。
该系统可以在几分钟内生成具有复杂内部结构的生物相容性水凝胶。这使科学家们能够创造出复杂的脉管网络，模拟人体血液、空气和淋巴等物质的自然通道。
为了证明该研究的原理，科学家们生成了一个模拟肺泡的水凝胶模型，实验表明人造气管可将氧气输送至人造血管网络中，与人体肺泡的气体交换活动相似，红血球流经人造肺泡周围的血管网络时能够捕获氧气。此外，为了验证打印组织的生物兼容性，研究人员还将含有肝细胞的生物打印结构植入有慢性肝损伤的小鼠体内，结果显示，肝细胞能够在植入后存活。
利用患者自身组织细胞通过生物打印来生成移植用功能性器官一直是科学家们的梦想，因为它不仅能解决来源稀缺问题，还能防止器官排斥。不过，史蒂文斯表示，肝脏的功能有500种之多，这样的复杂性意味着目前尚没有人造物可以替代，但未来的生物打印器官有望实现这一目标。预计生物打印在20年内将成为医学的重要组成部分。（李山）
总编辑圈点
3D打印刚刚进入公众视野时，有人认为这种技术只是一种噱头。因为有些3D打印出来的东西结构简单、表面粗糙，看起来似乎不太高级。经过不断迭代升级，3D打印已经在打破人们对它的偏见。在航空领域，它可以为飞机和宇宙飞船打印零部件；在医学领域，它竟然可以用来打印血管。如此展望10年甚至20年，3D打印所能发挥的作用将进一步超越我们的想象。
他是业务精湛的“多面手”，也是行业领域的“技术专家”；他“满身绝活”，被誉为生产线上的“千手观音”；他从业32年，凭借钻研吃苦的精神，累计完成创新成果700多项，总计创收效益1000余万元。他就是富奥汽车零部件股份有限公司泵业分公司焊工丁照民。
勤钻业务 勇闯难关屡攻坚
初见丁照民，他穿着一身工装，中等身材，看上去不善言谈。但是，当与记者聊起工作时，他立刻精神起来，话语间那份对工作的热忱与钻研不由自主地表现了出来。
丁照民出生于工人家庭，很早就接了父亲的班，成为一名焊工。
“宁可身受累，不能脸受热。”这是丁照民父亲时常挂在嘴边的话，前辈们工作的严谨性深深地影响着他，时刻鞭策着他要好好工作。
工作之余，丁照民经常拿着废料练，一有机会就向老师傅们请教，像着了魔一样学技术，在很短的时间里就掌握了焊接的基本技能。凭着一股不甘人后的精神，多次获得省、市技能比赛第一名。
为提升专业技能，丁照民经常跑到其他岗位观摩请教，陆续学会了铆、钳等技术，并自修了机械制造设计大专及本科课程，成为一名复合型高技术人才。
一次企业在试生产中，由于壳体铸造精度高、腔体复杂且铸壁较薄，导致废品率居高不下。丁照民经历了多次失败后，摸索出一种新的焊接技术，使焊接成功率由20%提升至90%。
扎根车间一线30多年间，丁照民先后发明铸铁钎焊、铸铁气焊等新焊接方法10多种，仅铸铁钎焊技术一项发明就一次性为企业创造效益700余万元。
大胆创新 勇攀高峰促发展
创新、创造是发展的不竭动力。
走进丁照民的工作室，虽然有些简陋，但这里却诞生了很多创新产品。
“也许是太热爱这份工作，所以经常觉得时间不够用，我喜欢琢磨、解决各种生产问题。”丁照民笑着说。
前几天，丁照民在生产车间时发现工人投料经常要钻进环形线底部中间位置，十分不方便。为了解决这个问题，他用好几天琢磨解决方案，直到设计出远程机构减轻工人劳动力时，他脸上才露出笑容。
装配工人作业时，需要一次次弯腰取件。为此，他研发出一款装配工位升降机，降低了工人患腰肌劳损的几率，填补了行业空白。
鉴于焊接车间常年烟铁屑飞溅，安全生产隐患大，丁照民放弃休息时间，彻夜构思方案，自主设计加工，为车间内400多台型号规格不一的设备“穿”上了防护罩。
……
像这样的创新设计还有很多。
30年来，丁照民先后完成大小各类创新成果近700项，多数得到了广泛应用。
传道授业 工匠精神代代传
“一个人力量有限。装备制造业要想发展，离不开技艺的传承。”怀揣这份社会责任感，丁照民不遗余力地带徒弟、传绝技，既将看家本领和多年积累的宝贵经验倾囊相授，又格外注重培养青工们的精细作风。
工作之余，丁照民还受聘到辽源市技师学院任教。针对不同水平的学员，他因材施教、精心指导，使该校焊接毕业生的初级工职业鉴定通过率有了很大提升。目前，他已带出400多名技师学院优秀学员，培养出2名省级首席技师、9名高级技师、16名技师。
2014年，丁照民国家级技能大师工作室落户辽源市技师学院。这是省内首个在技师学院建立的工作室。作为“掌门人”，他率领当地各行业首席技师组成团队，一方面广传技艺，一方面集各家所长，共同破解企业在机械技术上的各种“疑难杂症”，被盛赞为白求恩式技术“医疗队”。
作为新时代的技术工人，丁照民在平凡的岗位上演绎不平凡的“工匠精神”、刻印下“金牌蓝领”的绚丽人生轨迹。