新版生物打印機(jī)可打印人體尺寸的骨骼、軟骨和肌肉

新版生物打印機(jī)可打印人體尺寸的骨骼、軟骨和肌肉

中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)北京2月16日訊（記者佘惠敏）本周《自然-生物技術(shù)》在線發(fā)表的一篇論文展示了一個(gè)改進(jìn)版的生物打印機(jī)，可以打印人體尺寸的、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的任何形狀組織。雖然尚需要更多的研究和開發(fā)才能讓這個(gè)打印機(jī)打印出的組織適合給患者移植，但這套新的生物打印系統(tǒng)已克服了實(shí)現(xiàn)這一最終目標(biāo)上的多個(gè)技術(shù)障礙。

3D（三維）生物打印機(jī)是一種以生成具有功能性的組織和器官為目標(biāo)、可以把細(xì)胞按分層圖樣打印的機(jī)器。然而，很多此類打印產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上都不穩(wěn)定，太脆弱以至于無法用于外科手術(shù)植入。此外，因?yàn)楹芏啻蛴‘a(chǎn)物缺乏血管，它們的大小受到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的擴(kuò)散限制，大約只能做到200微米左右，這樣的尺寸對(duì)于制作人體組織和器官來說，都太小了。

美國(guó)北卡羅來納州維克森林大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Anthony Atala和他的研究團(tuán)隊(duì)為了解決結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的問題，把細(xì)胞和可生物降解的聚合物材料一起打印，聚合物材料在新形成的組織成熟之前，提供了機(jī)械強(qiáng)度。為了克服大小限制，打印出足夠大的組織，研究團(tuán)隊(duì)在打印構(gòu)建體的設(shè)計(jì)中融合了微通道，這樣養(yǎng)分和氧氣可以輸送到打印出的結(jié)構(gòu)中任何部位的細(xì)胞中。

研究者還演示了如何為不同患者的個(gè)體需求定制打印構(gòu)建體的形狀。他們使用臨床成像技術(shù)生成缺損組織的三維電腦模型，然后把電腦模型翻譯給一個(gè)程序，用來引導(dǎo)打印機(jī)的噴嘴如何分配細(xì)胞。

這項(xiàng)研究探索了新的生物打印機(jī)用人、兔子、大鼠和小鼠細(xì)胞打印骨骼、軟骨和骨骼肌的能力。為了將來可以產(chǎn)生可移植的組織，需要進(jìn)一步改進(jìn)包括使用臨床級(jí)別人體細(xì)胞（最好來自患者本人）和更多的細(xì)胞類型來精準(zhǔn)仿制天然的組織形態(tài)。