生物打印技術取得突破性成果，可數秒內構建人體器官

　　一直以來，科學家們試圖通過組織工程的方法來構建人造組織器官。以期解決臨床中受損組織的修復問題以及器官移植所面臨的排異、感染、供體短缺等諸多問題。當然，除了應用于臨床，人造組織器官更能夠被用于新藥的開發和檢測。

　　然而，在研究過程中構建形態自由和具備極高活力的細胞一直是科學界未能攻克的難題。近日，由世界頂尖研究型公立大學——荷蘭烏得勒支大學醫學中心和瑞士聯邦理工學院光子應用實驗室(簡稱LAPD)的研究人員合作研發的新型光學打印技術或許為這些難題帶來了新的突破。相關研究結果已發表在《Advanced Materials》雜志上。

DOI: http://doi.org/10.1002/adma.201904209h

　　這一新型光學打印技術被稱為“容量生物打印”。具體來說，研究人員是通過將激光對準一個盛滿干細胞水凝膠的旋轉容器來構建人造組織器官的。他們通過調整激光射向離心管內的位置來自由控制水凝膠的凝固，從而控制組織的形態。開始操作后僅數秒內，就可看見懸浮于水凝膠中的一個三維軟體組織形狀的出現，就像果凍一樣。

　　在軟體組織形狀的基礎上，研究人員可以通過添加上皮細胞來進一步形成血管。經過反復試驗，研究人員已經能夠構建出適用于臨床的大小形狀類似于股骨、半月板和心臟瓣膜的軟體組織。他們甚至可以構建出螺紋狀的復雜組織結構。

　　與以往的方法相比，這一組織器官構建過程的最大優勢在于凝固過程并不會對干水凝膠中的干細胞造成損害，從而能夠維持細胞活力。該項研究的作者之一LAPD的Damien Loterie研究員補充道: “以往的生物打印是逐層進行的，耗時并且慢。而我們的生物容量打印可以達到自由形態并能確保細胞活力。”

　　人體組織器官在很大程度上依賴于細胞外的復雜結構。研究人員認為使用這項新技術可以重建這些復雜結構，并且可以很好的在實驗室內快速批量生產出供臨床需求的組織器官。此外，這些人造組織器官能夠被用于體外新藥的檢測，從而避免了使用動物檢測所存在的一些倫理問題，也同時降低了成本。

　　來自LAPD的另外一位研究員Christophe Moser介紹說:這僅僅是個開始，我們的這項新技術絕對可以繼續升級，用于批量生產各種類型的人造組織器官并應用于臨床。”

　　參考資料:

　　[1] Bioprinting Complex Living Tissue in Just a Few Seconds

　　[2] Volumetric Bioprinting of Complex Living‐Tissue Constructs within Seconds