「3D列印技術」是一項很新的科技，目前學者研究發現，如果把病人的幹細胞當成「生物墨水」，就可以利用「器官列印」（3D organ printing）技術做出立體的組織和器官。
近年科學家發現人類胚胎幹細胞能無限複製，有分化形成各種人體細胞的能力，具有製造器官的潛力，被視為替換修補損傷器官的重要來源，也是治療如帕金森氏症等疾病的希望。
然而，最大的問題在於：幹細胞分化後，會不會形成器官該有的形狀與結構？
3D列印技術可解決這個問題。
所謂的3D列印技術就是「以印表機列印出物體真實立體結構的技術」，簡單地說，電腦軟體先透過模擬，將物體虛擬橫切成許多片，3D印表機再將這些橫截面一層層堆起來，印出立體實體結構。
而「器官列印」是指，利用病人的幹細胞及其分化而成各式各樣的組織細胞來製造「生物墨水」（作用同於普通印表機的墨水），在列印時，將這些「墨水」噴在可被生物降解的材料（作用同於普通印表機的紙）上，並利用水膠或黏著劑使細胞附著在特定位置，再將許多張平面材料堆疊起來，待這些平面材料分解後，所留下的細胞就能形成具有立體結構的器官。
由於生物墨水可以從病人自己的幹細胞製作，理論上不會發生排斥。科學家預期10年內可列印出皮膚等結構較簡單的組織器官，在未來20~30年內可能可以列印出肝臟、心臟或腎臟等結構較複雜的器官。
科學家曾測試3D列印其他種類細胞，但人類胚胎幹細胞因太脆弱，一直無法用於3D列印。
最近，英國愛丁堡科學家以3D列印技術，首度用人類胚胎幹細胞列印出3D物體，這項突破性技術日後經過微調，可讓科學家在實驗室中建造3D人類器官和組織結構，用於藥物測試，免去使用捐贈器官或動物試驗的需要，也為製造移植用器官鋪路。
愛丁堡赫瑞瓦特大學與英國幹細胞技術公司Roslin Cellab合作的這項研究，仰賴具有可調式「微型閥」（microvalve）的列印機，藉由控制微型閥的開闔時間、氣壓和噴嘴大小，精準控制噴出細胞量，印表機把活細胞噴在培養皿上，層層堆疊成一顆顆大小不到1公釐的球體。
這份研究報告5日在「生物建構」（Biofabrication）期刊發表，報告共同作者、赫瑞瓦特大學的博士（Will Wenmiao Shu）說，「就我們所知，這是首次列印人類胚胎幹細胞」。他說，這種以微型閥為基礎的列印方式，溫和地足以維持幹細胞的高存活率，也夠精確能產生大小一致的球體，「最重要的是，列印出的人類胚胎幹細胞仍保有其多能性，即分化成其他種類細胞的能力。」
理論上，這項技術能列印出任何形狀物體，但目前還無法重建需要血管網的人類器官。博士解釋，「列印出一整個器官的挑戰在於，要有血管結構在其中以供給血液，使其長期存活。」
他的研究團隊短期目標是要在1到2年內用胚胎幹細胞印出3D肝臟組織，用於實驗室藥物測試，「希望這樣能免去用動物試驗」，目前醫療科技從動物身上培養人類器官雖然容易，但也容易被人體排斥。
長期目標是用病患自己的細胞製造出可用的3D器官用於移植，這樣就不需要器官捐贈，也沒有移植後的排斥問題。
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