苏黎世瑞士联邦理工学院（ETH Zurich）的研究人员开发出了一种生物相容墨水，用于活细菌的3D打印。这一突破使得生产高纯度的生物医学纤维素或生产能够分解有毒物质的生物材料成为可能。

苏黎世瑞士联邦理工学院的研究人员展示了一种3D打印方法，通过将自然多样的细菌代谢与增材制造的形状设计自由结合，创造出细菌衍生的功能性材料。为了实现这一目标，研究人员将细菌植入生物相容性和功能化的3D打印油墨中，并3D打印了两种材料，一种材料能够降解污染物，另一种材料是可用于医学领域的细菌纤维素“活性材料”。

研究人员由此预见一个新的未来：通过这种3D打印平台，可以打印活细菌 – 那些有益的细菌，为3D打印复杂材料提供非常有用的功能特性。这其中的奥秘来自于研究人员配置的3D打印墨水“Flink”- 功能性活墨水”。

据研究人员，Flink墨水为生物化学和生物医学提供了巨大的潜力。通过选择不同的细菌种类来影响研究人员称之为3D打印“生物化学工厂”的物理特性，甚至可以通过调整配方用来制造人造皮肤以治疗烧伤患者。

拿恶臭假单胞菌来说，它可以分解有毒化学品苯酚，在化工行业中可以用来修复环境污染。而木醋杆菌，可以分泌高纯度纳米纤维素，从而缓解疼痛。研究小组通过不同的细菌配方来试验缓解疼痛和保湿性能，并尝试探索可用来治疗烧伤的墨水配方。

然而，这只是细菌世界的冰山一角。新的3D打印平台可一次打印四种不同的细菌墨水。通过精确地改变每种细菌的浓度，可以3D打印具有不同物理和功能特性的复杂材料。

含有细菌的3D打印墨水由生物相容性水凝胶（含有透明质酸、长链糖分子和热解法二氧化硅）组成，从而成为可3D打印的固态形式。而含有糖的混合培养基可以保持所选的细菌混合物的活性。

对于初学者来说，这种细菌墨水可用于高级生物医学应用，例如治疗烧伤患者和其他皮肤病患者。这种3D打印平台还能够制造用于治疗各种损伤的基于纤维素的3D伤口贴片。

不过，这种组合可能会做出更多辉煌的事情，3D打印只是一种工具，如何利用这种工具发挥更大的价值还需要与多种学科的研究能力相结合。

参考资料：3D printing of bacteria into functional complex materials

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事实上，中国高通量集成化生物3D打印机的成功研发也不是一簇而就的。早在2013年8月，杭州电子科技大学徐铭恩教授带领的团队研发成功了国内首款3D生物打印机。这台国内首款生物3D打印机的成功研制意味着我国3D生物打印的研究已进入了世界先进水平行列，在国际舞台上已可以和美国的Organovo公司等3D生物打印先驱同台竞技。

就目前而言，国际上主要生产的生物3D打印机企业有德国EnvisionTEC、美国Organovo、瑞士RegenHU和杭州捷诺飞等公司，除了欧洲、美国和日本等发达地区和国家的传统优势企业之外，我国四川蓝光英诺和杭州捷诺飞等公司通过技术创新和理论突破，在生物3D打印机领域获得了巨大的成功，并且在国际上的行业地位越来越高。

从应用端来看，目前我国生物3D打印设备属于医疗器械领域，从整个医疗器械的发展情况来看，2011-2015年，我国医疗器械的销售收入逐年增长，但是增长速度呈现出下降的趋势。不过，由于我国医疗器械整体行业产品参差不齐，行业产品鱼龙混杂，极大程度上的制约了我国医疗器械行业的发展，2016年，行业整体销售收入首度出现下滑，实现销售收入2247.24亿元，同比下降0.92%，停止了持续的增长阶段，进入行业调整时期。

虽然我国整体医疗器械的销售收入在下滑，但是从整体来看，我国对于高端医疗设备的缺口仍然很大，并且随着我国人口老龄化的逼近，我国医疗器械仍然存在较大的发展动力。而随着我国第一代高通量集成化生物3D打印机的面世以及相关手术的成功案例，对于全面发展和推广高精度的生物3D打印设备建立了较好的认知基础和市场准备，推动着我国生物3D打印的发展。

据前瞻产业研究院，我国生物3D打印行业产值大致占整个3D打印领域的9%左右，到2016年，我国生物3D打印行业产值规模大致在1.08亿美元，而到2020年，我国生物3D打印行业的产值占比情况将会和发达国家产值占比情况持平，达到15%左右，产值为5.49亿美元，2016-2020年的复合增长率高达50.05%。

总体来看，高通量集成化生物3D打印机的成功研制，不但推进了我国医疗器械领域、生物3D打印领域和人工组织器官的临床转化进程，也为我国医疗行业提供了一种全新可行的发展方式，但是要实现全面性的推广和应用仍然有一定的距离，不过相信随着我国生物3D打印技术的不断精进，我国整体医疗水平将会有巨大的提升。

来源：前瞻产业研究院
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