3-D打印的未来是……活人的大脑？

如果您喜欢奇怪的技术技巧，现在可以使用3D打印机制作自己的大脑的塑料复制品。您只需进行MRI扫描，然后通过一个名为的程序运行数据FreeSurfer。软件创建三维表面图可用于制造模型的大脑皮层的。但是，如果您想使您的大脑真正的肉和血液重复该怎么办？

这样做可能很快就有可能3-D生物打印，其中3-D打印机将连续的实验室生长的人类细胞喷洒，并使用它们来构建一块组织甚至完整的器官。尽管现在没有人几乎没有任何地方复制一个实际的功能性大脑，但卡内基·梅隆大学（Carnegie Mellon University）的最新生物打印突破可以使我们更加接近。

CMU副教授兼生物工程研究员亚当·费恩伯格（Adam Feinberg）说新开发的过程使3D打印机可以使用极其柔软的材料（例如人类灰质），并放下保持稳定的层。

他说：“ 3-D打印机已经存在了多年，但是它们几乎打印了僵化的材料 - 金属，陶瓷和聚合物，它们融化了短暂的一秒钟，然后再次努力。”“但是用柔软的材料（例如我们自己的组织）打印一直是一个挑战。当您放下一层时，很难将其下面的层保持稳定。想象一下果冻模具：整个东西摇晃。如果您是试图建立复杂的生物结构，这很难，因为它变得不那么稳定。”

停止摇摆

为了解决这一困境，Feinberg及其同事弄清楚了如何通过特殊过程来处理蛋白质，从而将其深入到基础表面的角落和缝隙中以形成坚固的粘合键。

Feinberg在CMU的最新技术中预览了这项技术GEM4会议，一个研讨会，涉及医学和生物工程技术联系的一些最新发展。在一个会话中，参与者学会了如何放置胶原蛋白凝胶的层，以创建具有相同几何形状和机械性能的模拟大脑，例如强度，硬度和伸展或变形的能力 - 作为实际的大脑。

Feinberg说，这种超现实的模型对于试图进一步了解脑部受伤造成的损害以及如何修复的研究人员可能非常有用。即便如此，Feinberg强调，创建具有某些脑型特性的凝胶复制品与打印实际的人脑之间有很大的不同。他说：“我们离现实非常遥远。”

与许多事情一样，魔鬼在细节上。典型的3磅重（1.4公斤）人脑含有近1亿个神经元，具有不同的结构和高度专业的功能，例如收集感官信息或传输信号，这些信号告诉人体的肌肉该怎么做。科学家还没有能力操纵干细胞制作所有这些不同类型的细胞，即使它们这样做，他们仍然不知道将它们放在哪里以及如何将它们连接起来，以复制大脑难以置信的神经途径。

Feinberg说：“大脑的MRI扫描可以创建3-D模型，但没有解决所有这些不同类型的神经元的解决方案。”

过去的印刷

2013年，牛津大学的研究人员成功地生物打印合成神经组织- 包含由脂质层隔开的微小液滴 - 可以以类似于大脑的方式传输电信号。但是，与大脑接线的寿命相比，这些网络脆弱，保质期为几周。

此外，真实的大脑还需要复杂的血管系统来为其细胞提供营养。2014年，哈佛大学研究人员首次能够Bioprint一块人体组织与血管交织在一起，但它们仍然无法复制生物组织所需的微小毛细血管。

最后，即使我们达到了可以打印一个完整大脑的地步，也存在挑战，即实际上使它发挥作用 - - 考虑，记住，发展自我意识，过程感官信息，并执行所有其他整洁的技巧您的Noggin自出生以来就一直在做。Feinberg说：“我们并不真正了解这一切是如何发生的。”“因此，工程要运行的东西将非常困难。”

Feinberg认为，未来的医生更有可能打印出较小的脑组织，而不是打印整个大脑，他们可以用来替代受伤的区域。