在世界上每天都有等待器官捐献的病人，近年来面对巨大的捐赠器官缺口，科学家们都希望能够通过各种技术，构建更加复杂的人体器官。自从多能干细胞具有向特定器官分化的能力被发现以来，人造器官已经成为了干细胞应用的主要方向。

     2019年4月15日，以色列特拉维夫大学研究人员宣布，他们成功制造出全球首个包含人体组织与血管的3D打印心脏，这是一个重大医学突破。

     这颗心脏大小与樱桃相近，却拥有完整的细胞、血管、心室和心房。项目负责人塔勒·德维尔介绍说：过去，人们利用3D打印技术能打印出心脏结构，但缺乏细胞、血管等元素，而此次是世界上第一次有人成功地设计并打印出有细胞、血管、心室和心房的完整心脏。

       据美国媒体透露，打印心脏过程如下：研究团队取用一名患者的脂肪组织作为打印的原材料，将细胞与细胞外间质分离开来。细胞被重新编程为具有分化成心脏细胞能力的干细胞，细胞外间质则被加工成“特殊生物药水”，起到“印刷油墨”的作用。细胞与药水混合，产生带有血管的心脏补丁，一个完整的心脏由此逐渐诞生。

     不过，目前这颗心脏并不能正常工作。德维尔表示：当前，细胞可以收缩，但不具备泵血能力。

     另外将3D打印心脏移植到病人身上前，还有不少挑战，一是如何扩大细胞，使细胞具有足够的组织构建人类大小的心脏；二是受当前3D打印技术分辨率限制，无法打印出心脏上所有细小的血管。还有成本比较高，德维尔教授表示，在实验室环境下3D打印心脏的过程要花费“几千以色列新谢克尔（注：1以色列新谢克尔=0.28美元）如果这项技术在未来实现商业化，可能还会更加昂贵。

     虽然在现阶段，这颗3D打印心脏的大小仅适合兔子，但研究人员相信，采用相同的技术，他们能够获得尺寸更大的人类心脏。 

     研究人员下一步打算先进行动物心脏移植实验，并最终完成人体心脏移植。德维尔说，希望在未来10年内，全球最好的医院都拥有人体器官3D打印机，能够常规地为患者打印器官进行移植手术。

     在3D打印心脏还未完全适用于人体之前，其实利用干细胞也可以治疗心脏病。

     近年来，干细胞治疗心力衰竭的临床试验已经在多个地区开展。截止2021年1月12日，在Clinical trial.gov 上登记的已有82项干细胞治疗心衰的临床研究。

     1.英格兰牛津大学干细胞研究实验室的David M. Clifford博士及其同事对2004~2011年间在17个国家进行的1,765例干细胞心梗受试者临床试验进行了Meta分析，汇总结果显示：这种干细胞治疗可显著改善左心室功能，降低左心室收缩末期和舒张末期容积，同时减少梗死面积和心壁活动。

     2.2018年，英国《每日邮报》就有报道称，英国已有400多名心力衰竭患者接受了英国心脏细胞基金会提供的干细胞治疗。不过，治疗心力衰竭的这种干细胞疗法仅作为临床试验提供，并未纳入英国国家医疗服务体系（NHS）。患者需花费1万英镑。临床研究结果表明，这种干细胞疗法在改善心力衰竭症状方面有80%的有效率。

     爱丁堡大学英国心脏基金会卓越研究中心的新试验的早期结果表明，在心脏病发作不久后进行干细胞治疗可以预防三分之一的患者出现心力衰竭。

     基于临床试验结果十分积极，英国心脏细胞基金会正在资助这种疗法，主要针对那些已经用尽其他疗法的心力衰竭患者。

     3.2016年年底，在我国医学研究备案登记信息系统中，干细胞临床研究项目《自体骨髓“间充质干细胞心梗注射液”移植治疗急性心肌梗死的随机、双盲、安慰剂对照、多中心临床试验》获得国家备案，得到了国家干细胞临床研究专家委员会的集体认可。

     这种既能治病又能成为3D心脏打印材料的干细胞到底是什么？

     干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，干细胞具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。

     目前在200多种疾病的干预治疗中取得了良好的效果，还可应用于改善亚健康和抗衰，以及器官再造等医疗用途，且免疫原性低，不需要配型就可使用。

     近年来心血管疾病高发，预后不佳，是危害人类健康的第一杀手，目前的治疗手段无法根本上解决心肌损伤问题。干细胞已被证实可修复损伤心肌、改善心功能，且来源与获取都比较方便，未来有望解决大部分医学难题与器官再造的问题，为传统医学无法解决的疑难杂症带来新希望。