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2019年4月15日，以色列特拉维夫大学分子微生物和生物技术学系的教授塔尔·德维尔（Tal Dvir）团队在综合科技期刊《先进科学》（Advanced Science）上刊文称，他们成功用人体细胞制造出世界上首颗3D打印心脏。这颗3D打印人工心脏大约2厘米长，和兔子的心脏大小差不多，看起来像个精致的小玩具。这颗心脏是货真价实的人类心脏缩小版，不仅有心脏细胞，还有血管和其他支撑结构，甚至能像真实的心脏一样跳动。
迄今，关于3D打印器官的研究结果屡屡公布，并被视为生物医学领域的重大科技成果，除了3D打印心脏外，还有3D打印的各种骨骼、肾脏、肺脏、耳朵、气管支气管、肝脏等。这些器官都已经成形，而且，也有一定的功能，有些还进入临床试验治疗，如骨骼。
首先需要更正的是，所谓的打印是比喻说法，与传统的打印不是一回事。
3D打印技术最初是通过数字模型，利用金属粉末材料，通过逐层打印的方式来构造物体。后来，这种做法和说法逐渐被运用到医学上，如打印器官，也就是以干细胞为原材料，并供给干细胞生长的环境和营养，让其按照特定模型一层一层地生长或者立体生长，实际上就是在人工环境下培养、培育和生长出器官。
由于器官生长是要按人体器官的模式来进行，而人的器官都是立体的，即三维的，所以必须借用一定的技术来设计或画出原形器官的大小、立体模式、其中的血管和神经走向，以及器官中不同细胞和组织的比例和特定位置。
鉴于这样的要求，打印器官需要多学科的理论和技术。除了干细胞分离和培养、组织工程技术外，还需要用电子计算机断层扫描（CT）来测量受者（接受器官移植的人）原形器官的大小、其中的大血管的分布和走向。在通过CT测得原形器官的大小、立体体积和内部结构后，还需要借助计算机辅助设计（CAD，Computer Aided Design）及其图形设备来帮助研究人员进行器官的智能设计或虚擬设计，也就是形成一个模型，相当于建筑施工和机械生产中的图纸。
有了这个三维模型，还要决定在实际打印（培育）器官时，要用什么样的骨架支撑起器官的立体（三维）结构和模式，然后让干细胞沿着骨架和限定的模式生长，最终长出和原形器官一模一样，或大部分相似于原形器官的有三维结构的器官。
打印（培育）器官的目的当然是供器官移植。
这对中国尤为重要。因为，中国人捐赠器官较少。中国百万人口器官捐献率仅为千分之一，可供移植的器官供需比例仅为1比30，远远无法满足患者需求。即便发达国家可供移植的器官供需比比中国高，如美国为1比4、英国为1比3，可供移植的器官也非常短缺。所以，无论是中国还是其他国家，打印（培育）器官已经成为器官移植的一个发展方向。
现在的器官移植是同种异体器官移植，即把张三捐赠的器官移植给李四（人的器官在甲乙之间进行移植），用动物器官如猪的器官移植给人则是异种异体移植，这种情况目前还没有，但未来可能是一个方向。
同种异体器官移植最关键的问题是异体器官的免疫原性，会让受者的免疫系统对供体器官产生排异反应。现在，如果能打印器官，而且要按受者的原形器官来培育，就会解决排异问题。因为使用的干细胞原料是受者自己的，生成的器官当然会被自身免疫系统当作自家人，不会遭到排斥，这也是为何器官打印受到特别关注的原因。如果成功，既能解决供体器官供不应求的问题，还能解决自器官移植以来一直都不能解决的免疫排异问题，能让器官移植和挽救人的生命攀上一个新的高度。
我们也应该看到，虽然研究人员打印出了3D心脏，可它只有2厘米大小，并不足以供给患者进行移植。虽然它能博动，但并不能泵血，这又是心脏最重要的功能。由于没有原有器官的功能，现在的这颗心脏只能算是迷你心脏或类心脏（类器官），不能算作是真正的器官。
这颗心脏尚不具备功能的原因有很多。一是现在3D模型并不能设计出心脏中所有的血管，这限制了心脏的功能。其次，心脏也需要接受神经的支配，但是3D打印能否打印出支配心脏的神经，似乎也还不明确。
这项研究的负责人德维尔称，由于3D打印心脏太小，还需要在特定的生物反应器中培养，就像早产儿需要放在新生儿培养箱中培养一样，3D打印心脏也需要经历一个成熟的过程，并使它们生长，长成人类心脏大小的时候才可能使用。
这也说明，现在的3D打印心脏其实还是先天不足的。对于只有简单功能的器官，如各种骨骼，它们的功能只是起到支撑的作用，用3D打印出来后，成功率比较高，也开始应用于临床，例如，3D打印的下颌骨、颅骨、脊柱、骨盆等，都已经进入临床使用。
2014年，北京大学研究团队使用3D打印技术制作了一根脊椎，并成功地植入一个12岁男孩体内，是全球首例。同样在2014年，中国西安的京西医院研究团队采用3D打印技术打印颅骨，帮助一名半边颅骨受伤凹陷的农民重建了半个头盖骨。
对于有特殊功能的器官——心脏需要泵血、肝脏需要解毒和吸收转化营养——就需要打印出来的器官既要在形态上与原有的器官相同或相似，还需要有生物活性。这种生物活性体现为，能从血液中获取营养为其提供能量，以支持心肌细胞和肝细胞发挥功能，同时还要接受神经系统的支配等。现在看来，3D打印心脏还达不到马上就能用的程度，原因也在于它们既没有原形器官那样的尺寸，也不具有原形器官的功能。
因此，3D打印心脏要达到实用还有很长的路要走。其中，美国研究人员提出，如果要让3D打印心脏有类似原形心脏的功能，就要对3D打印进行更好的模型设计，例如模拟出心脏中的所有大小血管，可以采用把CT和3DTEE（3D经食道超声心动图）两种技术结合起来建模的做法，从而获得更小的分辨率，透视出心脏中的更多血管，并进行更逼真的建模，让打印出来的心脏或其他器官更有质量。
当然，也有研究人员乐观地估计，3D打印心脏，以及其他具有复杂功能的器官如肝脏、肾脏等，可能在10年后进入临床医疗，不过，这需要未来研究人员的加倍努力，更需要时间和实践来检验。如果能成功，也就能让器官移植不再局限于死亡者的供体器官，从而可以走出一条新的路径，以拯救更多人的生命。
迄今，关于3D打印器官的研究结果屡屡公布，并被视为生物医学领域的重大科技成果，除了3D打印心脏外，还有3D打印的各种骨骼、肾脏、肺脏、耳朵、气管支气管、肝脏等。这些器官都已经成形，而且，也有一定的功能，有些还进入临床试验治疗，如骨骼。
首先需要更正的是，所谓的打印是比喻说法，与传统的打印不是一回事。
3D打印技术最初是通过数字模型，利用金属粉末材料，通过逐层打印的方式来构造物体。后来，这种做法和说法逐渐被运用到医学上，如打印器官，也就是以干细胞为原材料，并供给干细胞生长的环境和营养，让其按照特定模型一层一层地生长或者立体生长，实际上就是在人工环境下培养、培育和生长出器官。
由于器官生长是要按人体器官的模式来进行，而人的器官都是立体的，即三维的，所以必须借用一定的技术来设计或画出原形器官的大小、立体模式、其中的血管和神经走向，以及器官中不同细胞和组织的比例和特定位置。
鉴于这样的要求，打印器官需要多学科的理论和技术。除了干细胞分离和培养、组织工程技术外，还需要用电子计算机断层扫描（CT）来测量受者（接受器官移植的人）原形器官的大小、其中的大血管的分布和走向。在通过CT测得原形器官的大小、立体体积和内部结构后，还需要借助计算机辅助设计（CAD，Computer Aided Design）及其图形设备来帮助研究人员进行器官的智能设计或虚擬设计，也就是形成一个模型，相当于建筑施工和机械生产中的图纸。
有了这个三维模型，还要决定在实际打印（培育）器官时，要用什么样的骨架支撑起器官的立体（三维）结构和模式，然后让干细胞沿着骨架和限定的模式生长，最终长出和原形器官一模一样，或大部分相似于原形器官的有三维结构的器官。
打印（培育）器官的目的当然是供器官移植。
这对中国尤为重要。因为，中国人捐赠器官较少。中国百万人口器官捐献率仅为千分之一，可供移植的器官供需比例仅为1比30，远远无法满足患者需求。即便发达国家可供移植的器官供需比比中国高，如美国为1比4、英国为1比3，可供移植的器官也非常短缺。所以，无论是中国还是其他国家，打印（培育）器官已经成为器官移植的一个发展方向。
现在的器官移植是同种异体器官移植，即把张三捐赠的器官移植给李四（人的器官在甲乙之间进行移植），用动物器官如猪的器官移植给人则是异种异体移植，这种情况目前还没有，但未来可能是一个方向。
同种异体器官移植最关键的问题是异体器官的免疫原性，会让受者的免疫系统对供体器官产生排异反应。现在，如果能打印器官，而且要按受者的原形器官来培育，就会解决排异问题。因为使用的干细胞原料是受者自己的，生成的器官当然会被自身免疫系统当作自家人，不会遭到排斥，这也是为何器官打印受到特别关注的原因。如果成功，既能解决供体器官供不应求的问题，还能解决自器官移植以来一直都不能解决的免疫排异问题，能让器官移植和挽救人的生命攀上一个新的高度。
我们也应该看到，虽然研究人员打印出了3D心脏，可它只有2厘米大小，并不足以供给患者进行移植。虽然它能博动，但并不能泵血，这又是心脏最重要的功能。由于没有原有器官的功能，现在的这颗心脏只能算是迷你心脏或类心脏（类器官），不能算作是真正的器官。
这颗心脏尚不具备功能的原因有很多。一是现在3D模型并不能设计出心脏中所有的血管，这限制了心脏的功能。其次，心脏也需要接受神经的支配，但是3D打印能否打印出支配心脏的神经，似乎也还不明确。
这项研究的负责人德维尔称，由于3D打印心脏太小，还需要在特定的生物反应器中培养，就像早产儿需要放在新生儿培养箱中培养一样，3D打印心脏也需要经历一个成熟的过程，并使它们生长，长成人类心脏大小的时候才可能使用。
这也说明，现在的3D打印心脏其实还是先天不足的。对于只有简单功能的器官，如各种骨骼，它们的功能只是起到支撑的作用，用3D打印出来后，成功率比较高，也开始应用于临床，例如，3D打印的下颌骨、颅骨、脊柱、骨盆等，都已经进入临床使用。
2014年，北京大学研究团队使用3D打印技术制作了一根脊椎，并成功地植入一个12岁男孩体内，是全球首例。同样在2014年，中国西安的京西医院研究团队采用3D打印技术打印颅骨，帮助一名半边颅骨受伤凹陷的农民重建了半个头盖骨。
对于有特殊功能的器官——心脏需要泵血、肝脏需要解毒和吸收转化营养——就需要打印出来的器官既要在形态上与原有的器官相同或相似，还需要有生物活性。这种生物活性体现为，能从血液中获取营养为其提供能量，以支持心肌细胞和肝细胞发挥功能，同时还要接受神经系统的支配等。现在看来，3D打印心脏还达不到马上就能用的程度，原因也在于它们既没有原形器官那样的尺寸，也不具有原形器官的功能。
因此，3D打印心脏要达到实用还有很长的路要走。其中，美国研究人员提出，如果要让3D打印心脏有类似原形心脏的功能，就要对3D打印进行更好的模型设计，例如模拟出心脏中的所有大小血管，可以采用把CT和3DTEE（3D经食道超声心动图）两种技术结合起来建模的做法，从而获得更小的分辨率，透视出心脏中的更多血管，并进行更逼真的建模，让打印出来的心脏或其他器官更有质量。
当然，也有研究人员乐观地估计，3D打印心脏，以及其他具有复杂功能的器官如肝脏、肾脏等，可能在10年后进入临床医疗，不过，这需要未来研究人员的加倍努力，更需要时间和实践来检验。如果能成功，也就能让器官移植不再局限于死亡者的供体器官，从而可以走出一条新的路径，以拯救更多人的生命。