引用本文： 方致遠, 楊華瑜, 毛一雷. 3D生物打印肝組織及其在外科中的應用前景. 中國普外基礎與臨床雜志, 2021, 28(7): 846-849. doi: 10.7507/1007-9424.202104004 復制
三維（3D）生物打印是通過計算機輔助、根據預設 3D 結構組裝生物和非生物材料的組織工程技術[1]。相較于傳統的二維細胞培養和類器官培養技術，3D 生物打印由于其在構建復雜多組分結構上的優勢，已經有很多將其應用于不同組織器官的研究證明了它能夠更好地模擬組織在體內的狀態，有廣闊的研究前景[2]。肝臟作為一種細胞組成復雜、結構精密、生理功能豐富、相關疾病高發的器官，在 3D 生物打印研究中受到了很大關注，并已經在疾病模型、藥物篩選、肝臟再生等諸多應用場景取得了一定的進展[3]，這些進展與肝臟外科常見疾病的診治關系密切，如果將來能實現臨床轉化，將會極大地推動精準醫學在外科的發展。3D 生物打印肝組織目前最常見的技術是擠出式打印（extrusion bioprinting），此外還有相對新穎的光刻打印（litho-graphy bioprinting）和細胞球打印（spheroid bioprinting）[2]，另外還能通過與微流控芯片技術結合構建 3D 生物打印肝臟芯片（liver-on-a-chip）動態模型[3]。筆者現將分別介紹這 4 條技術路線構建 3D 生物打印肝組織的研究進展和挑戰，同時探討它們與外科相關的應用前景。
1 擠出式打印肝組織
擠出式打印是通過壓力從打印機噴嘴中擠出生物墨水形成連續的纖維或不連續的液滴[4-5]，該技術中所用的生物墨水通常是含有細胞懸液的水凝膠，其中的非生物成份可以是對打印體起支撐作用的結構材料或暫時存在的犧牲材料[6]，可以成層打印或是懸浮打印[7]。
1.1 生理模型和肝臟再生
生理模型和肝臟再生這一類打印體首要的問題是肝細胞的來源。人原代肝細胞最接近人體內的肝細胞，理論上是最合適的打印材料，但由于肝細胞是終末分化細胞，通常不會分裂，而且在體外二維培養的條件下會發生快速的去分化，導致正常肝功能在短時間內喪失[8]，因此人原代肝細胞的獲得和培養比較困難，也難以排除個體差異的影響，實際應用的報道較少[9-11]。其他動物的原代肝細胞來源相對充足，遺傳背景明確，但和人肝有種間生理差異[12]，也同樣存在培養方面的困難[13-16]。Kim 等[14]發現，打印體內的小鼠原代肝細胞可存活 14 d，而且白蛋白、肝細胞核因子-4α、肝細胞核轉錄因子家族成員之一叉頭框 A3（FOXA3）等表達還有上升，說明肝細胞在打印體的立體結構中相比二維培養能維持更好的狀態。腫瘤來源的肝細胞系是一種替代的選擇，報道比較多的有 HepG2[17-23]、HUH7[24]、HepaRG[25-28]等，這類細胞具有永生性，在打印體中有一定的白蛋白分泌、細胞色素 P450、尿素形成等活性，但染色體常不穩定[29]，而且和成人正常肝細胞蛋白表達譜差異較大[30]，因此在生理模型中只能部分模擬肝功能。相對而言，HepaRG 的表達譜與成人正常肝細胞更接近[31]，在細胞系中更適合用于生理模型。Yang 等[28]將 HepaRG 打印體移植到肝功能衰竭小鼠體內，發現該打印體可以緩解肝功能衰竭，延長小鼠存活時間，這一研究證明了 3D 生物打印肝組織部分替代肝功能的可能性，也顯示了它在再生醫學等研究中的潛力。此外，由干細胞或其他成體細胞誘導產生的肝細胞也是一種選擇，例如胚胎干細胞、人誘導多功能干細胞、脂肪干細胞[32]、成纖維細胞[33]等，這類細胞相比細胞系的優勢是可以從患者自身取材，在個體化再生醫學等研究中有較大潛力，但干細胞誘導產生的肝細胞往往更接近胎兒的肝細胞而非成人[34]，成體細胞轉分化產生的肝細胞功能和原代肝細胞也有一定差距[35]。
除了肝細胞單獨打印，其他肝間質細胞與肝實質細胞的共打印能更好地模擬肝細胞在體內的微環境。Lee 等[13]在大鼠原代肝細胞、人臍靜脈內皮細胞、人肺成纖維細胞混合打印體中觀察到臍靜脈內皮細胞生長組裝成類似血管的管狀結構，同時細胞間的相互作用還增強了肝細胞功能，這說明 3D 打印成功模擬了能促進血管形成且更適合肝細胞功能發揮的微環境。
為了得到更精細的血管結構，在擠出式打印的基礎上，又開發出了預置擠出（preset extrusion）[23]、犧牲打印（sacrificial printing）[36]等技術。Kang 等[23]運用預置擠出技術，將分別含 HepG2 和內皮細胞的墨水以及犧牲墨水注入預置管內對應位置，再通過擠出式打印構建了內皮細胞包圍肝細胞有類似中央靜脈空腔的類肝小葉結構。
生物墨水中使用的非生物材料最常見的有海藻酸鹽[14]、明膠[17]、膠原[13]、細胞外基質[16, 19, 25]等。Mazzocchi 等[37]改變Ⅰ型膠原和透明質酸在生物墨水中的比例，說明了非生物材料對細胞行為有很大影響，在不同打印體系中需要優化。Lee 等[19]開發了一種去細胞的胞外基質生物墨水，相比于膠原，和細胞在體內的微環境更相似，能更好地誘導干細胞分化并增強 HepG2 細胞系的功能，之后 Kim 等[16]又改進了這種生物墨水的可打印性和機械性能。
1.2 病理模型和藥物試驗
在生理模型的基礎上，經過藥物誘導可構建藥物性肝損傷模型。Nguyen 等[9]將人原代肝細胞、人肝星狀細胞、人臍靜脈內皮細胞混合打印，得到的打印體可以很好地模擬患者肝臟對藥物毒性的反應，表現出與體內相似的細胞類型特異性應答和組織學特性，還檢測出了以往檢測方法無法測出的藥物曲伐沙星的肝毒性。因此，3D 生物打印肝組織有望為藥物開發中的肝臟毒性試驗提供良好平臺。
得益于 3D 生物打印肝組織中的肝實質細胞與間質細胞的相互作用，它還可被用于構建體外肝纖維化模型[10-11]。Norona 等[10]通過甲氨蝶呤和硫代乙酰胺誘導人原代肝細胞、人星狀細胞、人臍靜脈內皮細胞混合打印體，成功引起了肝纖維化；隨后他們又在這個打印體的基礎上加入 Kupffer 細胞，研究將該打印體暴露在轉化生長因子-β1 和甲氨蝶呤下 28 d 引起肝纖維化的過程中 Kupffer 細胞的作用[11]。這說明 3D 生物打印肝組織已經能夠在一定程度上模擬肝臟的細胞間相互作用和病理生理學改變，對肝纖維化等原先無法在體外模擬的復雜病變機理研究有很大幫助。
肝臟腫瘤模型也是一個研究熱點[38-40]。Sun 等[39]比較了 3D 打印的 HepG2 和二維培養的 HepG2 細胞系，發現白蛋白、甲胎蛋白、CD133、白細胞介素-8、上皮細胞黏附分子、CD24、轉化生長因子-β 等腫瘤相關基因在 3D 打印的 HepG2 細胞系中表達上調，說明 3D 打印構建的腫瘤模型更接近體內腫瘤的狀態，用于藥效學檢測相比二維培養腫瘤細胞有明顯優勢。Mao 等[38]用患者來源的原代肝內膽管癌細胞構建了個體化的原代腫瘤模型。Xie 等[40]利用患者來源的原代肝細胞癌細胞構建的腫瘤模型證明了 3D 打印較好地保留了腫瘤細胞的突變譜和表達譜，且藥物敏感性試驗的結果和突變譜一致性較好。由此可見，3D 生物打印肝臟腫瘤模型在個體化藥物篩選方面有很大的潛力。
2 光刻打印肝組織
光刻打印技術的原理是將光聚集到二維平面中以局部固化水凝膠，然后將已交聯的平面逐層依次交聯形成 3D 固體結構，具體又可分為立體光刻、數字光處理等類型[41]。相比擠出式打印，光刻打印這種方法打印的結構分辨率較高，可設計更復雜的幾何結構，但相對打印異質性結構較困難，打印體細胞密度低，成本高、耗時長，墨水必須通過光交聯而選擇受限[2]。
Ma 等[42]用數字光處理技術將人誘導多功能干細胞來源的肝細胞、人臍靜脈內皮細胞、脂肪組織來源干細胞打印成類似肝小葉的六邊形微結構，與二維和 3D 對照相比，肝細胞形態、肝特異性基因表達、代謝產物分泌、細胞色素 P450 活性都更強。Mao 等[43]用肝去細胞胞外基質和 GelMA 混合墨水，通過數字光處理打印了人誘導肝細胞，也得到了肝細胞活性很強的打印體。
3 細胞球打印肝組織
細胞球打印是用預先自組裝形成的細胞球，再打印形成更復雜的結構，常見的有 Kenzan 法[44]和抽吸輔助[45]等，這種技術可以實現細胞高密度打印，可以構建高異質性的空間結構，可以在打印前誘導細胞分化成熟，但相對耗時長，缺乏商業產品，難以打印復雜幾何結構[2]。
Kizawa 等[46]用 Kenzan 法構建了細胞球打印肝組織，發現在 22 d 時檢測的主要基因表達水平與 0 d 時基本一致，而且還觀察到了膽管和血竇樣結構形成。Yanagi 等[47]用類似的打印方法，相比前者多加入了人臍靜脈內皮細胞和間充質干細胞，還將打印體移植到了裸大鼠肝臟切面培養，也表現出了很好的肝代謝活性。
4 3D 生物打印肝臟芯片
之前提到的打印體都是靜態結構，當將 3D 生物打印技術和微流控芯片技術結合起來時可以構建出有動態液流的肝組織芯片，從而可以精細調控肝細胞的微環境，如溫度、pH、剪應力、氧氣、營養物質、代謝廢物等[3]。
一種策略是將 3D 生物打印肝組織放入微流控設備中。Chang 等[48]將 HepG2 打印體放入微流控芯片來進行體外藥物代謝試驗，Snyder 等[49]之后在此基礎上加入了一塊乳腺上皮細胞打印體放在 HepG2 打印體上游，實現了對經上游組織代謝的藥物對下游組織影響的研究。Bhise 等[50]設計了一種可以直接在生物反應器上打印肝組織的芯片，藥物試驗結果與其他模型一致，為高通量藥物篩選提供了一種新的平臺。
另一種策略是在打印肝組織的同時打印微流控通道等結構。Lee 等[51]用他們開發的一步構建 3D 生物打印肝臟芯片方法，打印了分別含有 HepG2 和人臍靜脈內皮細胞的兩種生物墨水以及 PCL 外框架，使得肝臟芯片的構建更加便捷，而且還減輕了原先 PDMS 芯片高蛋白吸附的問題，可以提高藥物試驗準確度。Grix 等[52]通過立體光刻技術構建了精細的類肝小葉結構，含有類似肝小葉中血管走行的通道用于灌注。Lee 等[53]構建了雙通道肝臟芯片，內皮細胞面的通道模擬血管，肝細胞面的通道模擬膽管，使該芯片與膽汁分泌相關的功能增強，與體內肝臟生理功能更加接近；之后他們在這個模型的基礎上加入星狀細胞，又構建了肝纖維化芯片[54]。
5 3D 生物打印在外科應用的挑戰和展望
近幾年，有關 3D 生物打印肝組織的研究進展迅速，打印體的各方面生理特性越來越接近真實組織。雖然目前離完全模擬真實組織還有很長的距離，但這一技術在疾病模型構建和肝臟再生這兩方面已經表現出了很大的潛力，而且與未來外科的發展息息相關。
在疾病模型構建方面，目前的 3D 生物打印組織對藥物反應的保真度尚沒有獲得足夠數據支持，而且還無法模擬免疫微環境。未來還需要進一步的研究來提高它與真實組織對藥物反應的一致性，包括微環境各因素的調節、免疫細胞的參與、全身性反應的模擬、細胞間相互作用等。如果能夠實現臨床轉化，通過穿刺標本或手術標本對患者腫瘤進行 3D 生物打印建模和藥物試驗，將對臨床決策起到很好的參考作用。
在肝臟再生方面，目前的技術還不能在培養過程中長期保持人原代肝細胞功能，一定程度上限制了該技術的發展。如果能在人原代肝細胞培養技術上取得突破并研究構建更具功能性的血管、膽管等結構，再優化肝實質細胞和間質細胞的組成和分布，那么 3D 生物打印肝臟將很有可能改進現有的生物人工肝，甚至與人工血管等技術結合實現器官移植。
三維（3D）生物打印是通過計算機輔助、根據預設 3D 結構組裝生物和非生物材料的組織工程技術[1]。相較于傳統的二維細胞培養和類器官培養技術，3D 生物打印由于其在構建復雜多組分結構上的優勢，已經有很多將其應用于不同組織器官的研究證明了它能夠更好地模擬組織在體內的狀態，有廣闊的研究前景[2]。肝臟作為一種細胞組成復雜、結構精密、生理功能豐富、相關疾病高發的器官，在 3D 生物打印研究中受到了很大關注，并已經在疾病模型、藥物篩選、肝臟再生等諸多應用場景取得了一定的進展[3]，這些進展與肝臟外科常見疾病的診治關系密切，如果將來能實現臨床轉化，將會極大地推動精準醫學在外科的發展。3D 生物打印肝組織目前最常見的技術是擠出式打印（extrusion bioprinting），此外還有相對新穎的光刻打印（litho-graphy bioprinting）和細胞球打印（spheroid bioprinting）[2]，另外還能通過與微流控芯片技術結合構建 3D 生物打印肝臟芯片（liver-on-a-chip）動態模型[3]。筆者現將分別介紹這 4 條技術路線構建 3D 生物打印肝組織的研究進展和挑戰，同時探討它們與外科相關的應用前景。
1 擠出式打印肝組織
擠出式打印是通過壓力從打印機噴嘴中擠出生物墨水形成連續的纖維或不連續的液滴[4-5]，該技術中所用的生物墨水通常是含有細胞懸液的水凝膠，其中的非生物成份可以是對打印體起支撐作用的結構材料或暫時存在的犧牲材料[6]，可以成層打印或是懸浮打印[7]。
1.1 生理模型和肝臟再生
生理模型和肝臟再生這一類打印體首要的問題是肝細胞的來源。人原代肝細胞最接近人體內的肝細胞，理論上是最合適的打印材料，但由于肝細胞是終末分化細胞，通常不會分裂，而且在體外二維培養的條件下會發生快速的去分化，導致正常肝功能在短時間內喪失[8]，因此人原代肝細胞的獲得和培養比較困難，也難以排除個體差異的影響，實際應用的報道較少[9-11]。其他動物的原代肝細胞來源相對充足，遺傳背景明確，但和人肝有種間生理差異[12]，也同樣存在培養方面的困難[13-16]。Kim 等[14]發現，打印體內的小鼠原代肝細胞可存活 14 d，而且白蛋白、肝細胞核因子-4α、肝細胞核轉錄因子家族成員之一叉頭框 A3（FOXA3）等表達還有上升，說明肝細胞在打印體的立體結構中相比二維培養能維持更好的狀態。腫瘤來源的肝細胞系是一種替代的選擇，報道比較多的有 HepG2[17-23]、HUH7[24]、HepaRG[25-28]等，這類細胞具有永生性，在打印體中有一定的白蛋白分泌、細胞色素 P450、尿素形成等活性，但染色體常不穩定[29]，而且和成人正常肝細胞蛋白表達譜差異較大[30]，因此在生理模型中只能部分模擬肝功能。相對而言，HepaRG 的表達譜與成人正常肝細胞更接近[31]，在細胞系中更適合用于生理模型。Yang 等[28]將 HepaRG 打印體移植到肝功能衰竭小鼠體內，發現該打印體可以緩解肝功能衰竭，延長小鼠存活時間，這一研究證明了 3D 生物打印肝組織部分替代肝功能的可能性，也顯示了它在再生醫學等研究中的潛力。此外，由干細胞或其他成體細胞誘導產生的肝細胞也是一種選擇，例如胚胎干細胞、人誘導多功能干細胞、脂肪干細胞[32]、成纖維細胞[33]等，這類細胞相比細胞系的優勢是可以從患者自身取材，在個體化再生醫學等研究中有較大潛力，但干細胞誘導產生的肝細胞往往更接近胎兒的肝細胞而非成人[34]，成體細胞轉分化產生的肝細胞功能和原代肝細胞也有一定差距[35]。
除了肝細胞單獨打印，其他肝間質細胞與肝實質細胞的共打印能更好地模擬肝細胞在體內的微環境。Lee 等[13]在大鼠原代肝細胞、人臍靜脈內皮細胞、人肺成纖維細胞混合打印體中觀察到臍靜脈內皮細胞生長組裝成類似血管的管狀結構，同時細胞間的相互作用還增強了肝細胞功能，這說明 3D 打印成功模擬了能促進血管形成且更適合肝細胞功能發揮的微環境。
為了得到更精細的血管結構，在擠出式打印的基礎上，又開發出了預置擠出（preset extrusion）[23]、犧牲打印（sacrificial printing）[36]等技術。Kang 等[23]運用預置擠出技術，將分別含 HepG2 和內皮細胞的墨水以及犧牲墨水注入預置管內對應位置，再通過擠出式打印構建了內皮細胞包圍肝細胞有類似中央靜脈空腔的類肝小葉結構。
生物墨水中使用的非生物材料最常見的有海藻酸鹽[14]、明膠[17]、膠原[13]、細胞外基質[16, 19, 25]等。Mazzocchi 等[37]改變Ⅰ型膠原和透明質酸在生物墨水中的比例，說明了非生物材料對細胞行為有很大影響，在不同打印體系中需要優化。Lee 等[19]開發了一種去細胞的胞外基質生物墨水，相比于膠原，和細胞在體內的微環境更相似，能更好地誘導干細胞分化并增強 HepG2 細胞系的功能，之后 Kim 等[16]又改進了這種生物墨水的可打印性和機械性能。
1.2 病理模型和藥物試驗
在生理模型的基礎上，經過藥物誘導可構建藥物性肝損傷模型。Nguyen 等[9]將人原代肝細胞、人肝星狀細胞、人臍靜脈內皮細胞混合打印，得到的打印體可以很好地模擬患者肝臟對藥物毒性的反應，表現出與體內相似的細胞類型特異性應答和組織學特性，還檢測出了以往檢測方法無法測出的藥物曲伐沙星的肝毒性。因此，3D 生物打印肝組織有望為藥物開發中的肝臟毒性試驗提供良好平臺。
得益于 3D 生物打印肝組織中的肝實質細胞與間質細胞的相互作用，它還可被用于構建體外肝纖維化模型[10-11]。Norona 等[10]通過甲氨蝶呤和硫代乙酰胺誘導人原代肝細胞、人星狀細胞、人臍靜脈內皮細胞混合打印體，成功引起了肝纖維化；隨后他們又在這個打印體的基礎上加入 Kupffer 細胞，研究將該打印體暴露在轉化生長因子-β1 和甲氨蝶呤下 28 d 引起肝纖維化的過程中 Kupffer 細胞的作用[11]。這說明 3D 生物打印肝組織已經能夠在一定程度上模擬肝臟的細胞間相互作用和病理生理學改變，對肝纖維化等原先無法在體外模擬的復雜病變機理研究有很大幫助。
肝臟腫瘤模型也是一個研究熱點[38-40]。Sun 等[39]比較了 3D 打印的 HepG2 和二維培養的 HepG2 細胞系，發現白蛋白、甲胎蛋白、CD133、白細胞介素-8、上皮細胞黏附分子、CD24、轉化生長因子-β 等腫瘤相關基因在 3D 打印的 HepG2 細胞系中表達上調，說明 3D 打印構建的腫瘤模型更接近體內腫瘤的狀態，用于藥效學檢測相比二維培養腫瘤細胞有明顯優勢。Mao 等[38]用患者來源的原代肝內膽管癌細胞構建了個體化的原代腫瘤模型。Xie 等[40]利用患者來源的原代肝細胞癌細胞構建的腫瘤模型證明了 3D 打印較好地保留了腫瘤細胞的突變譜和表達譜，且藥物敏感性試驗的結果和突變譜一致性較好。由此可見，3D 生物打印肝臟腫瘤模型在個體化藥物篩選方面有很大的潛力。
2 光刻打印肝組織
光刻打印技術的原理是將光聚集到二維平面中以局部固化水凝膠，然后將已交聯的平面逐層依次交聯形成 3D 固體結構，具體又可分為立體光刻、數字光處理等類型[41]。相比擠出式打印，光刻打印這種方法打印的結構分辨率較高，可設計更復雜的幾何結構，但相對打印異質性結構較困難，打印體細胞密度低，成本高、耗時長，墨水必須通過光交聯而選擇受限[2]。
Ma 等[42]用數字光處理技術將人誘導多功能干細胞來源的肝細胞、人臍靜脈內皮細胞、脂肪組織來源干細胞打印成類似肝小葉的六邊形微結構，與二維和 3D 對照相比，肝細胞形態、肝特異性基因表達、代謝產物分泌、細胞色素 P450 活性都更強。Mao 等[43]用肝去細胞胞外基質和 GelMA 混合墨水，通過數字光處理打印了人誘導肝細胞，也得到了肝細胞活性很強的打印體。
3 細胞球打印肝組織
細胞球打印是用預先自組裝形成的細胞球，再打印形成更復雜的結構，常見的有 Kenzan 法[44]和抽吸輔助[45]等，這種技術可以實現細胞高密度打印，可以構建高異質性的空間結構，可以在打印前誘導細胞分化成熟，但相對耗時長，缺乏商業產品，難以打印復雜幾何結構[2]。
Kizawa 等[46]用 Kenzan 法構建了細胞球打印肝組織，發現在 22 d 時檢測的主要基因表達水平與 0 d 時基本一致，而且還觀察到了膽管和血竇樣結構形成。Yanagi 等[47]用類似的打印方法，相比前者多加入了人臍靜脈內皮細胞和間充質干細胞，還將打印體移植到了裸大鼠肝臟切面培養，也表現出了很好的肝代謝活性。
4 3D 生物打印肝臟芯片
之前提到的打印體都是靜態結構，當將 3D 生物打印技術和微流控芯片技術結合起來時可以構建出有動態液流的肝組織芯片，從而可以精細調控肝細胞的微環境，如溫度、pH、剪應力、氧氣、營養物質、代謝廢物等[3]。
一種策略是將 3D 生物打印肝組織放入微流控設備中。Chang 等[48]將 HepG2 打印體放入微流控芯片來進行體外藥物代謝試驗，Snyder 等[49]之后在此基礎上加入了一塊乳腺上皮細胞打印體放在 HepG2 打印體上游，實現了對經上游組織代謝的藥物對下游組織影響的研究。Bhise 等[50]設計了一種可以直接在生物反應器上打印肝組織的芯片，藥物試驗結果與其他模型一致，為高通量藥物篩選提供了一種新的平臺。
另一種策略是在打印肝組織的同時打印微流控通道等結構。Lee 等[51]用他們開發的一步構建 3D 生物打印肝臟芯片方法，打印了分別含有 HepG2 和人臍靜脈內皮細胞的兩種生物墨水以及 PCL 外框架，使得肝臟芯片的構建更加便捷，而且還減輕了原先 PDMS 芯片高蛋白吸附的問題，可以提高藥物試驗準確度。Grix 等[52]通過立體光刻技術構建了精細的類肝小葉結構，含有類似肝小葉中血管走行的通道用于灌注。Lee 等[53]構建了雙通道肝臟芯片，內皮細胞面的通道模擬血管，肝細胞面的通道模擬膽管，使該芯片與膽汁分泌相關的功能增強，與體內肝臟生理功能更加接近；之后他們在這個模型的基礎上加入星狀細胞，又構建了肝纖維化芯片[54]。
5 3D 生物打印在外科應用的挑戰和展望
近幾年，有關 3D 生物打印肝組織的研究進展迅速，打印體的各方面生理特性越來越接近真實組織。雖然目前離完全模擬真實組織還有很長的距離，但這一技術在疾病模型構建和肝臟再生這兩方面已經表現出了很大的潛力，而且與未來外科的發展息息相關。
在疾病模型構建方面，目前的 3D 生物打印組織對藥物反應的保真度尚沒有獲得足夠數據支持，而且還無法模擬免疫微環境。未來還需要進一步的研究來提高它與真實組織對藥物反應的一致性，包括微環境各因素的調節、免疫細胞的參與、全身性反應的模擬、細胞間相互作用等。如果能夠實現臨床轉化，通過穿刺標本或手術標本對患者腫瘤進行 3D 生物打印建模和藥物試驗，將對臨床決策起到很好的參考作用。
在肝臟再生方面，目前的技術還不能在培養過程中長期保持人原代肝細胞功能，一定程度上限制了該技術的發展。如果能在人原代肝細胞培養技術上取得突破并研究構建更具功能性的血管、膽管等結構，再優化肝實質細胞和間質細胞的組成和分布，那么 3D 生物打印肝臟將很有可能改進現有的生物人工肝，甚至與人工血管等技術結合實現器官移植。