第三个层次，我认为我们把含有生命的比如说细胞，把它跟材料混合之后，用3D打印出来，我们会得到什么结果呢？那是比组织工程还要更加辉煌的引人入胜的结果。大家要问，组织工程挺好了，你为什么还要用3D打印的细胞的三维打印，简单说一下细胞三维打印有什么工艺，怎么打印，第三个是我们现在取得了什么进展。组织工程它难以解决细胞的密度问题，我们要培养需要上亿个细胞放到支架上去，但是组织工程的支架难以让它均匀摊开，细胞的量不够。第二，多种细胞要有特性的黏附和沉积的可操作性，用现在的方法还是有困难的。第三，支架在表面上长是单方面进去，而细胞应该是在三维环境成长。第四，往往是表面的细胞可以得到更多的营养，内层细胞营养不良。国际上很早就做出来了，但是层数多了，里面的就死了。所以说，我们需要新技术，直接把细胞采用3D打印把它打出来。

　　这是有一个人在2000年在Science上发表文章，他说由肾、肺等很多器官必须在一个合适的三维结构里面，要给它创造一个合适的三维结构，大量的细胞要进去，这就是我们追求的一个方向。这条技术路线，美国的萨克斯，他就是3D打印的犹太人，很早就做出来了。Clemson也是麻省理工的教授，他们也做了很多，还有Boland这个人，他的夫人是武汉人，他搞了3D组装细胞，搞得很好。还有，还有用喷墨打印技术来做细胞打印，还有德国的这家公司，它叫生物绘图。

　　这些东西最后归纳出来就是要分级结构，我们必须要有层级的结构，才能使营养能交换，排泄物能代谢出来，细胞持续生存，如果没有这个层次就不可能。这个叫3D蜂窝结构，大概2、3毫米，这是网状结构，它有几十个上百个微米，这个点到几个微米，这个丝组成了上面的棍，网上的一点就是它。所以，大家想一想，从这样的结构，我们的传统的层级方法能做出来吗？做不出来。这就是蜂窝结构，这个就是网状结构，这个叫单元结构，这三个结构我就不详细讲了。我们这种分级结构用3D打印来做，发挥了3D打印的作用，又把各种矛盾统一起来。要做这种微细的结构，我们3D打印的技术也要做相应的改进，可以沿着这四个方向去改进，我们用雾化的方式，可以用气压雾化、高压雾化、超声波雾化，也可以用连续喷射的办法来做，还有按需分配，有很多办法来做，3D打印的微喷射和微挤压技术，都是很好的技术，这个是气体雾化的一些办法。这个是给它一个电脉冲，它去挤这个流体，这些点里面都能喷出东西来，当然这个流道是方的，不是圆的，这是液压体，给它一个脉冲。这是压电式喷头结构示意图，这是尖笔直写，我们这个实验室在这方面做了很多工作，它在微细加工上面还是很有用，这是我们的实验室实验装置，这是尖笔直写的实验平台，这是我们做的分级结构，这是丝的粗细程度，丝的直径是100微米，这是50微米，做出来的结果非常的精细，这是堆出来的东西，这也是尖笔直写的不同方案。微挤压的特点也可以用来做，FDM工艺也可以做，我们国家的泰尔公司也可以拿它来做，还有金属微粒发生装置，这个炉子进行震动，颗粒当有磁场的时候可以偏转，这也是一种技术，这个好像是斯坦福大学搞的。这个是BPM工艺，冰成形工艺很接近液体的成形，这是我们学校首创的工艺。分级温控也是对骨组织工程非常有用，这个是复合喷射的办法，就是刚才分级温控，这个是用多个细胞源，用多喷头的细胞打印，实际上最后的打印技术还是不同的微挤压技术，这是一个公司做的示意图，这是它的装置图，这是光绘图工艺。

　　这是细胞的低温凝胶化成形，这三种材料我们要把它融合起来，通过喷头、通过喷射、通过微挤压、通过各种办法，把它喷出一个结构出来，明胶在里面起了很重要的作用。这个是我们学校的多细胞组装机，我们国内第一台细胞组装机就是我的学生做的，我们现在已经做了好几种，最多可以是四种细胞同时组装。这是一种键，蘸水笔的技术，现在用来做纳米，很多纳米技术，很多微纳加工的技术，可以和我们3D打印结合起来，产生一些新的技术。这是双微滴喷射系统，这是Bioplotter工艺，在无菌环境里面，过滤压缩，这个材料里面是含有细胞的。细胞3D打印在这个概念下发展得很多，这个是我们学校的第一台细胞3D打印机，这是计算机系统，这是它的平台。细胞微囊技术，微囊创造了一个很好的细胞环境，这是高的电压，让它拉出来，这是在静电的作用下拉出来，还有一种叫做激光直写，大家看这个图，这个激光通过照到液体里去，通过力学分析可以算出来，这个直点沿着光束往前进，这个可以说是活的细胞，一颗一颗细胞进去排列起来，我们可以做一些医学上很重要的用处，我们叫细胞芯片。这也是做细胞芯片的一些手段。

　　这是美国的克莱姆森大学做的试验，他是带有光固化的材料，带有明胶，细胞喷上去，铺一次明胶，再打一层细胞，最后固化，细胞就在明胶里形成结构。这个就是紫外光曝光的技术，对细胞的损伤可能会有，我认为并不是非常好的技术，但是它可以做出很精细的结构，这个都是它的示意图，这个是设备的图，这个是它做用机心的细胞来做的结构。这个是它的设备，这个是我们学校做的细胞微滴组装，这也是它的示意图，它可以做到好几个装细胞的东西，这是打出来含有不同梯度的细胞的网格，它可以进行物质交换。这个是一些成果，用肝细胞、明胶、海藻酸钠做出来的结构，这是用心肌细胞做的，我们把老鼠的心肌细胞堆积，这是心肌细胞体外培养的状态，这是肝细胞，做的是3D打印培养的情况，具有肝功能的，我们拿到校医院去检测，它有肝功能。这是心肌细胞体外培养的情况，这个大家可以看它在动，我们学校培养出了这个心肌补片，它的厚度超过了国外的厚度，为什么？因为我们用了一个很好的三维结构，所以说把这个贴到心脏衰竭的病人身上去，可以帮助心脏的跳动，延长他的生命。