牛津大学的开创性活体组织3D打印,解决“打印器官”外形不稳定难题

摘要: 在过去几年里,3D打印技术实现多次跨越式发展,从起初只能打印一些小玩意,到现在可以打印出食物、房屋、甚至武器

09-11 23:59 首页 中国经济学人


在过去几年里,3D打印技术实现多次跨越式发展,从起初只能打印一些小玩意,到现在可以打印出食物、房屋、甚至武器。而3D打印技术最让人惊叹的应用之一是“3D生物打印”,即打印出人工组织和器官的技术。


近日,英国牛津大学的研究人员们在《自然 · 通讯》学刊上发表了一篇论文,将3D生物打印技术再推新高。


一直以来,3D打印活体组织所面临的最大困难就是如何让产品保持形状稳固。由于组织内的细胞可以轻易游动,打印出来的结构经常会自我坍塌。


图丨3D打印的兰博榴弹发射器


由3D生物打印公司OxSyBio的专家 Alexander Graham 所带领的牛津大学团队想出一个新办法来解决这一问题。他们先把包含着细胞的纳升液滴(nanoliter droplet)包裹在一层脂肪里,再一滴滴、一层层的打印出活体组织结构。


由于这层脂肪“外衣”可以提供结构所需的支撑,打印出的组织因此可以保持其设计的形状。此外,这层脂肪还可以延长细胞存活的时间。


在这种方法下,活体组织是一滴滴打印出来的,因此其“生长”过程十分接近自然。Graham 表示:“我们最初的目标就是打印出符合自然生物身体基本行为和生理的3D活体组织。”


他还补充道,“目前,只有极少的打印组织具有自然组织的那种复杂细胞结构。所以,我们的目标就是设计出一款相对廉价且高分辨率的细胞打印技术,而且该技术必须可以重复的制造出结构相对复杂的一系列细胞,尤其是干细胞。”




3D生物打印有着颠覆再生医学的潜力,全球各国的研究人员早已在此领域投入了大量的资源。如今已经可以打印出外形逼真,且功能与自然组织器官误差很小的组织和器官,比如耳朵。这些打印出来的器官可以用来帮助器官损坏的病人。




“3D生物打印的应用潜力广泛。我们相信,使用来自患者自身的细胞去复制甚至增强自然组织功能的个性化医疗不再是梦,”OxSyBio 的首席技术官 Sam Olof 表示,“在未来,3D生物打印出来的组织还可能用于诊断,比如用来进行药物或毒性筛选”。


Graham 表示,他们下一阶段的目标是开发出可以使用更多活体和混合材料的打印技术,同时也会探索人工活体组织技术工业化生产的可能性。



参考:

https://futurism.com/scientists-have-developed-a-new-method-to-3d-print-living-tissue/





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