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334根據美國器官共享網絡(UNOS)——管理全國器官移植系統的非營利組織的數據顯示，在美國平均平均每天有20人死于等待器官移植。雖然現在每年有超過3萬例移植手術，但是還有超過11.3萬名患者在等候器官移植。所以人工制造的人體器官已被視為解決這個問題的重要途徑之一。
打印出“自行跳動的心臟”
目前來看，實驗室里已可以人工培育出具備所需功能的細胞、脈管系統。這些人工培育的人體器官被許多人視為能解決上述這種移植器官短缺問題的重要途徑，3D打印的進步大大地提高了這種活體組織構造人工培育水平。然而，迄今為止所有3D打印的人體組織仍存在缺陷，比如它們缺乏用于器官修復和替換所需的細胞密度以及某些功能性。
美國哈佛大學Wyss生物啟發工程研究所和John A. Paulson工程與應用科學學院（SEAS）的研究人員共同研發了一種叫SWIFT(sacrificial writing into functional tissue)的方法。它可以通過將血管通道網絡直接用3D打印的方法打印到活體器官的3D構建模塊中，以此來解決一些現存問題，甚至能夠創建出更近似于器官大小且具備相應功能的較大組織結構，比如在七天內仍能自行跳動的心臟組織。
構建活體組織的“血管”
SWIFT是一種全新的組織制造模式，它能夠打印含有大量干細胞衍生出的器官構建模塊，能打印出構建活體組織所必需的血管系統，它已不僅僅只是打印一個個微小的細胞。而它的運作過程相對簡單，只有兩個步驟：第一步，將數十萬個由干細胞衍生的聚集體形成一個密集的活體基質構建模塊——這種基質每毫升含有約2億個細胞。第二步，將氧和其他營養物通過打印的血管系統輸送到細胞內部，然后將這個血管系統嵌入活體基質構建模塊中。從這些模塊中形成的最終出品物，不僅能達到類似于人體器官的高細胞密度，其基質的黏度還能夠保證其內部可以放入3D打印出的可持續灌注營養物質及氧的血管系統，以模仿真正的人體器官。
在這項技術中，研究人員能夠將通道的直徑從400微米變為1毫米，并將它們無縫連接，形成組織內的分支血管網絡。所以使用SWIFT技術嵌入的血管系統能以這種方式“存活”。如果沒有這些血管系統，這種組織結構12小時內可能已開始經歷細胞批量死亡。
研究人員表示，把干細胞研究人員的最新進展與新開發的生物打印方法相結合，SWIFT技術就將極大地推動全球人體器官工程領域的發展，朝著在體外創造功能性人體器官的目標邁出一大步。這項研究最終有可能大大改善器官工程，并成功延長許多自身器官衰竭的患者的壽命。
目前研究人員正在嘗試將這些人造組織植入動物模型體內，并探索它們的“宿主整合”過程。它正是“3D器官工程計劃”的一個重要部分。
