牛津大學(xué)的開創(chuàng)性活體組織3D打印，解決“打印器官”外形不穩(wěn)定難題

在過去幾年里，3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)多次跨越式發(fā)展，從起初只能打印一些小玩意，到現(xiàn)在可以打印出食物、房屋、甚至武器。而3D打印技術(shù)最讓人驚嘆的應(yīng)用之一是“3D生物打印”，即打印出人工組織和器官的技術(shù)。

近日，英國(guó)牛津大學(xué)的研究人員們?cè)凇蹲匀?· 通訊》學(xué)刊上發(fā)表了一篇論文，將3D生物打印技術(shù)再推新高。

一直以來(lái)，3D打印活體組織所面臨的最大困難就是如何讓產(chǎn)品保持形狀穩(wěn)固。由于組織內(nèi)的細(xì)胞可以輕易游動(dòng)，打印出來(lái)的結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)自我坍塌。

由3D生物打印公司OxSyBio的專家亞歷山大·格拉姆所帶領(lǐng)的牛津大學(xué)團(tuán)隊(duì)想出一個(gè)新辦法來(lái)解決這一問題。他們先把包含著細(xì)胞的納升液滴（nanoliter droplet）包裹在一層脂肪里，再一滴滴、一層層的打印出活體組織結(jié)構(gòu)。

由于這層脂肪“外衣”可以提供結(jié)構(gòu)所需的支撐，打印出的組織因此可以保持其設(shè)計(jì)的形狀。此外，這層脂肪還可以延長(zhǎng)細(xì)胞存活的時(shí)間。

在這種方法下，活體組織是一滴滴打印出來(lái)的，因此其“生長(zhǎng)”過程十分接近自然。格拉姆表示：“我們最初的目標(biāo)就是打印出符合自然生物身體基本行為和生理的3D活體組織。”

他還補(bǔ)充道，“目前，只有極少的打印組織具有自然組織的那種復(fù)雜細(xì)胞結(jié)構(gòu)。所以，我們的目標(biāo)就是設(shè)計(jì)出一款相對(duì)廉價(jià)且高分辨率的細(xì)胞打印技術(shù)，而且該技術(shù)必須可以重復(fù)的制造出結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的一系列細(xì)胞，尤其是干細(xì)胞。”

3D生物打印有著顛覆再生醫(yī)學(xué)的潛力，全球各國(guó)的研究人員早已在此領(lǐng)域投入了大量的資源。如今已經(jīng)可以打印出外形逼真，且功能與自然組織器官誤差很小的組織和器官，比如耳朵。這些打印出來(lái)的器官可以用來(lái)幫助器官損壞的病人。

“3D生物打印的應(yīng)用潛力廣泛。我們相信，使用來(lái)自患者自身的細(xì)胞去復(fù)制甚至增強(qiáng)自然組織功能的個(gè)性化醫(yī)療不再是夢(mèng)，”O(jiān)xSyBio 的首席技術(shù)官山姆·奧弗表示，“在未來(lái)，3D生物打印出來(lái)的組織還可能用于診斷，比如用來(lái)進(jìn)行藥物或毒性篩選”。

格拉姆表示，他們下一階段的目標(biāo)是開發(fā)出可以使用更多活體和混合材料的打印技術(shù)，同時(shí)也會(huì)探索人工活體組織技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。？笏（摘自《大眾科學(xué)》）（編輯/多洛米）

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