3D打印技术不仅用于制造模型、房屋和小物件，其在打印鼻子、软骨等活体器官方面的应用更受关注。最近，中国科学家发明了一种以黄金为关键成分的生物打印墨水，显著提升了打印心肌组织的功能。

据该技术的主要研究者、复旦大学中山医院的朱铠介绍，这里的“黄金”并非日常所见，而是将导电的金纳米颗粒掺入传统生物墨水中。传统墨水导电性较差，而金纳米颗粒的加入有效提高了墨水的生物导电性，使得包埋其中的心肌细胞之间的电信号传导更快、更稳定，从而实现整片心肌组织自发且同步的搏动。

早在2003年，科学家就将喷墨打印机墨盒里的墨汁替换为装有细胞的水凝胶，首次实现了活细胞图案的打印。这些含有细胞的墨水被形象地称为“生物墨水”。通过调节打印图案和坐标定位，可以打印出带有活细胞的特定三维结构。此后十多年间，生物打印技术从打印方式到打印材料都取得了巨大进步。

传统再生医学难以复制复杂组织和器官的三维结构，而生物打印几乎可以完全复制生物组织的微观与宏观结构，实现功能再生。通过合理调节打印参数，如打印形式、生物墨水、细胞选择，科学家能制备不同的人造组织和器官，包括肝脏、血管甚至心脏。

心脏拥有特殊的传导系统，该系统产生冲动并传导至心脏各部位，通过心肌细胞间的电信号传导，实现心房肌和心室肌的节律性收缩，从而推动全身血液循环。因此，如何增强心肌细胞间的电信号传导，一直是人工心肌组织制备（包括生物打印技术）中的难题。

由于生物打印能制备任意形状的人造组织和器官，通过对人体组织损伤部位的有效成像及建模，可以重建损伤部位的特定形貌，并与伤口实现无缝对接，显著提高再生和修复效果。特别是在修复创伤皮肤领域，生物打印已有应用实例。据报道，将红外成像技术与生物打印喷头结合，在扫描过程中进行伤口深度测量和实时打印，可实现对皮肤创伤的均一修复。

目前，生物打印进入临床使用仍面临一些关键问题。例如，打印过程中的温度变化、剪切力等因素会导致细胞存活率降低。如何改进打印设备使其更精细化，降低不良刺激，提高打印组织的存活率和使用率，是仍需攻克的难题。生物墨水中的添加材料（如金纳米颗粒）也需要进一步表面修饰，以提高生物相容性并保持细胞活性。

十年前，生物打印对人们而言或许还是一个神话，如今已发展成一项常规治疗手段。相信在不久的将来，生物打印必将实现对人体组织和器官在结构、功能和形貌上的更好模拟，将再生医学推向新高峰。