新版生物打印機可打印人體尺寸的骨骼、軟骨和肌肉

新版生物打印機可打印人體尺寸的骨骼、軟骨和肌肉

中國經濟網北京2月16日訊（記者佘惠敏）本周《自然-生物技術》在線發表的一篇論文展示了一個改進版的生物打印機，可以打印人體尺寸的、結構穩定的任何形狀組織。雖然尚需要更多的研究和開發才能讓這個打印機打印出的組織適合給患者移植，但這套新的生物打印系統已克服了實現這一最終目標上的多個技術障礙。

3D（三維）生物打印機是一種以生成具有功能性的組織和器官為目標、可以把細胞按分層圖樣打印的機器。然而，很多此類打印產物在結構上都不穩定，太脆弱以至于無法用于外科手術植入。此外，因為很多打印產物缺乏血管，它們的大小受到營養物質和氧氣的擴散限制，大約只能做到200微米左右，這樣的尺寸對于制作人體組織和器官來說，都太小了。

美國北卡羅來納州維克森林大學醫學院的Anthony Atala和他的研究團隊為了解決結構穩定性的問題，把細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，提供了機械強度。為了克服大小限制，打印出足夠大的組織，研究團隊在打印構建體的設計中融合了微通道，這樣養分和氧氣可以輸送到打印出的結構中任何部位的細胞中。

研究者還演示了如何為不同患者的個體需求定制打印構建體的形狀。他們使用臨床成像技術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程序，用來引導打印機的噴嘴如何分配細胞。

這項研究探索了新的生物打印機用人、兔子、大鼠和小鼠細胞打印骨骼、軟骨和骨骼肌的能力。為了將來可以產生可移植的組織，需要進一步改進包括使用臨床級別人體細胞（最好來自患者本人）和更多的細胞類型來精準仿制天然的組織形態。