通过3D打印“定制”人体某一部分的概念，可以追溯到20世纪90年代甚至更早一些。或者说，早在3D打印技术出现之后不久，人们就已经在思考它应用于医学的可能性。不过，直到最近3年左右，3D打印技术本身的飞速进步，才使它应用于医学的前景变得格外清晰。
　　
　　3D打印的本质是一种“增材制造”。与通过切削等手段将材料加工成为产品的传统制造业，亦即“减材制造”不同，3D打印的优势在于能方便地制造有特异形状的物品，以及良好的灵活性。而外科手术等医学领域，正适合它发挥出这些优势。
　　
　　北京工业大学对3D打印应用于医学的实践表明，3D打印对外科和牙科等医学领域的价值，在于能制造出精确匹配人体结构的模型或医疗辅助器械，帮助医生确定手术方案和实施治疗。而且，这项技术能根据每个患者的病情“定制”医疗器械，这在传统制造业体系下是不可想象的。得益于3D打印技术，医生在制定治疗方案的时候有了更多的选择，一些在以往不可能出现或难以实现的治疗方式也成为可能。（主刀或主治）医生的经验对治疗（手术）结果可能造成的消极影响被大幅降低，治疗实施过程中所需的“琢磨”或者说基于经验判断的时间也有所减少，这就意味着更多的患者有可能得到治疗。甚至可以说，3D打印以其针对每个患者的“定制化”，帮助一些医疗领域实现了更大程度上的“标准化”。
　　
　　而通过3D打印技术制造直接植入人体的人造骨骼，其优势也显而易见。北京大学第三医院教授、骨科主任刘忠军是研发钛合金“假骨”的核心人物，他曾多次表示，人体的脊椎骨有着复杂的外观，第一、二节颈椎更是如此，难以通过传统加工方法制成合适的人造骨骼。假如患者在这一部位生出了骨肿瘤，那么传统的办法就是切除之后放入钛网，然后从身体其他部位切下部分骨头放入，固定之后使其慢慢生长，取代被切除的部位。但事实上，这样的手术往往愈合并不好。但引入金属材料（比如钛合金）和金属3D打印技术之后，医生就可以制造出精确匹配患者患处的人造假骨，这比以往的方法更为高效，带给患者的痛苦更少，而且手术效果更佳。
　　
　　至于通过特殊设计的3D打印机，以人体细胞为原料“打印”器官，乃至利用人体干细胞配合3D打印技术“制造”器官，虽然尚属正在研发中的技术，但只要成功，对医学的意义可以说不言而喻。目前，“患者等待器官移植”一类的新闻不时见诸媒体，在千千万万人当中找到合适的器官极为困难，而排异反映也可能会导致移植失败。很显然，利用患者自身干细胞制造可供移植的器官，再移植给患者，不失为一条避免排异反应，并保证配型成功的新路。虽然用作为“活物”的细胞而非塑料、金属等“死物”打印会更为困难，有大量技术问题尚待攻克，但这仍然是一个值得脚踏实地进行研发的领域。
　　
　　除去以上所有这些优势，3D打印还为医疗赋予了空前的灵活性。相比于传统制造业需要大规模的工厂和物资供应链，以及传统医疗卫生体系为器官移植者查找捐献者和配型的漫长流程，3D打印只需要电子图纸和少量适当的原材料即可开工制造物品。这就意味着很多缺乏名医和医疗器械的小型医院，也有可能依靠3D打印技术救治某些重症病患。甚至可以说，医用3D打印技术的普及，甚至有可能改变现有的医疗和医疗器械供应体系。人们不必再特意蜂拥到大城市中传统意义上的“大医院”看病，这对及时救治患者，乃至减轻国家交通运输压力的意义，都是不言而喻的。
　　
　　尽管大多数人都对应用于医学的3D打印满怀乐观，甚至喊出了“3D打印未来医学”这样的口号，但随着这一方法发展成熟，在未来也将有可能引发一些前所未有的技术和伦理问题。
　　
　　一方面，某些对体能或体质有特殊需要的人群，比如格斗类体育项目的运动员，有可能会移植通过3D打印技术制成的金属骨骼，成为“超人”，带来运动场上的不公平；类似的技术如果应用于军人，则不仅有可能掀起新一轮军备竞赛，而且因为对士兵的身体造成了永久性的改变，可能造就一个无法再融入正常社会的人群。在国内外的科幻文学、影视乃至电子游戏作品中，这些由身体改造，特别是身体增强带来的负面效果，已是一种常见的题材。
　　
　　另一方面，如果未来的3D打印或其他技术，使人体除了大脑之外的每个“零件”都可以替换，那么是否意味着大多数有钱为自己打印“备件”的富人都能活得更久，从而有时间积聚更多的财富，进一步加剧社会的不公平？这种局面是否真的会出现，我们目前还难以找到答案。 　　TIPS：
　　
　　3D打印
　　
　　3D打印又称为“累积制造”或者“增材制造”，也就是使用粉末状金属、塑料或者其他可粘合材料，根据计算机的数字模型，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。
　　
　　传统的打印机是将油墨打印在纸上，也就是所谓的2D打印。3D打印则是一层层地将粘合材料累积上去，最终堆积成立体的产品。与传统的机械制造主要通过削除材料完成产品的方式不同，3D打印可以简单地做成很多结构复杂无比的产品。
　　
　　由于3D 打印的这一特性，它有可能成为传统制造业的一种上佳补充。美国市场研究机构勒克斯研究公司即认为，在未来，航空航天、医疗和汽车这三个需要制造大量结构复杂的产品的领域，将成为3D打印的三大“支柱行业”。
　　
　　光敏树脂加速3D打印
　　
　　光敏树脂也叫做UV树脂，是一种新兴的3D打印材料。它只要遇到一定波长的紫外线，就会立刻发生聚合反应，从液态变为固态。
　　
　　我们在日常生活中遇到的绝大多数3D打印机，通常都是以像粗电线一样的长条状塑料为原料，将其融化之后一层层堆叠起来，待到冷却即可成型。相比于它们，使用光敏树脂打印的3D打印机可以有更高的打印速度，因为它们利用了光敏树脂的特性，通过向紫外线照射的范围内注入材料的方式工作，实现更快速的3D打印。高效率的3D打印，让这项技术在往往需要“争分夺秒”的医学领域，有了更多的用武之地。
　　
　　从3D走向“5D”
　　
　　在日常生活中，我们遇到的绝大多数以3D打印技术制造的物品，都是以塑料或金属材料打印的“死物”。但3D打印的产品，是否有可能最终成为生物的一部分，变成“活物”呢？中国工程院院士卢秉恒曾通过动物实验，证实了这种可能性。
　　
　　这项实验的内容，是为一头断腿的羊提供“假肢”。实验团队先用“骨髓泥”材料打印一个骨骼支架，在上面挂上经过培养的羊骨细胞组织。组织挂上支架后，骨细胞就开始生长，打印材料则被降解，成为骨细胞的成分。大约半年之后，这只羊宣告痊愈，带着一条“人造腿”恢复了奔跑的能力。
　　
　　虽然限于伦理和法律等因素，类似的实验还没有在人类身上进行，但它毕竟说明了以3D打印技术修复哺乳动物肢体，并通过动物的自然生长使断肢恢复如常的可能性。
　　
　　2013年，有感于美国科研人员提出的“4D”打印标准，也就是用智能材料与3D打印结合得到可以适应环境和“自组装”的物品这一新概念，卢秉恒将他的应用于动物疗伤的3D打印称为“5D”。这是因为，在这样的3D打印应用实例中，包含了动物自身成长的因素，这比智能材料拥有更多未知的可能性。