了解到這一新工藝使細胞可以“活”得更久，從而讓大尺寸器官 3D打印成為可能。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《生物材料》。

　　器官打印，即用 3D打印方法，將含有細胞的生物墨水進行一層層的精確可控沉積，構(gòu)造出含有細胞的三維結(jié)構(gòu)，再加以后續(xù)培養(yǎng)，從而獲得想要的組織。如果3D打印人造器官徹底實現(xiàn)，那么當(dāng)前器官移植的巨大缺口將得到緩解；科學(xué)家還可以直接用人造器官作前期藥物篩選實驗。

　　然而，打印活物遠比打印一般的三維模型困難許多。該研究通訊作者賀永說，擺在器官打印面前的難題包括“三座大山”：尋找合適的凝膠材料，把細胞包裹起來打印成型；組織打印成型后，如何輸送營養(yǎng)，實現(xiàn)體外培養(yǎng)；培養(yǎng)過程中，如何調(diào)控培養(yǎng)環(huán)境使得獨立的細胞個體融合成功能性組織。

　　據(jù)介紹，目前的器官打印受限于營養(yǎng)輸送問題，導(dǎo)致很多區(qū)域營養(yǎng)難以有效輸送，導(dǎo)致后續(xù)的培養(yǎng)失敗，因此器官尺寸無法擴大。“組織內(nèi)遍布纖細的血管，它們是輸送營養(yǎng)的流道。我們要在體外重構(gòu)這些血管。”賀永解釋說。由于凝膠材料非常軟，現(xiàn)有思路多為先打印組織，再構(gòu)造流道的“二次打印”法，效果不夠理想。

　　賀永課題組的思路是，同時打印組織結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)輸送流道——即一次成型。在一次實驗中，他們偶然發(fā)現(xiàn)使用同軸噴頭擠中空凝膠絲時，擠出的兩條凝膠絲可以融合在一起，并具有一定的強度。受此啟發(fā)，課題組用了一年的時間，嘗試基于中空凝膠纖維進行器官打印。目前系列實驗已證明了這一工藝的可靠性和優(yōu)越性：流道不但能穩(wěn)定輸送營養(yǎng)，還能讓大分子營養(yǎng)物質(zhì)滲透到細胞中去。

　　我們的這一工藝將為接近真實尺寸的器官制造提供可能。”賀永說，這一方法還可以廣泛應(yīng)用于片上器官、凝膠基微流控芯片、細胞傳感器芯片、藥物篩選芯片等領(lǐng)域。

　　毫無疑問這一全新工藝的出現(xiàn)，將為3D打印行業(yè)應(yīng)用的進一步拓展起到關(guān)鍵的作用。創(chuàng)客聯(lián)盟作為以3D打印為基點的創(chuàng)客服務(wù)第一平臺，將持續(xù)關(guān)注這一科技的發(fā)展。