前沿技术|3D生物打印，让“活体打印”成为可能

近些年材料科学和3D打印技术发展迅猛，让人们拥有了前所未有创造能力，在某种程度上实现“一键打印，心中所想”。如果身体有缺损的人，也能打印“心中所想”那将改善多少人的生活。

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伦敦大学学院(UCL)的科研团队利用”体内3D生物打印”成功地在小鼠体内创建了新肌肉。该革命性的技术为器官修复和器官重建创造更大可能，尤其为儿童器官移植提供一条有效路径。近日，UCL大奥蒙德街医院(Great Ormond Street hospital,GOSH)的研究人员将3D生物打印研究成果发表在《Nature Biomedical Engineering》(IF:17.135)。论文中介绍了全新开发的一种光敏生物凝胶，该凝胶利用光疗方法将健康的新组织直接“打印” 在特定的组织和器官中，并维持血液供应以保障组织的正常生长。

论文封面截图

来源：Nature Biomedical Engineering

论文观点

研究人员把光敏感生物凝胶充当一种生物墨水(bio-ink)。该生物凝胶能有效地“打印”3D结构，在微创条件下实现活体小鼠肌肉中肌纤维的创建。

生长出的肌肉细胞

来源：Nature Biomedical Engineering论文截图

研究人员在生物凝胶中加入特定组织细胞，以适合要打印的组织类型。然后利用普通注射器将生物凝胶注入人体目标的区域。注射成功后，再利用近红外光照射该区域。在红外光的影响下，生物凝胶内部的聚合物粘合在一起，固化为一层一层的3D结构，并为细胞生长提供理想空间结构。在结构的支持下，细胞适应并连接到其新的周围环境，最终形成新的组织。令研究人员备受鼓舞的是新产生的组织不会损坏周围的组织，并且具有携带健康供体细胞的潜力。这能极大地扩大组织修复或组织重建的可能性。

试验流程示意图

来源：Nature Biomedical Engineering论文截图

UCL儿童健康研究所Nuffield外科教授，大奥蒙德街医院（GOSH）顾问的Paolo De Coppi教授说：“这是修复受损组织的重要步骤，并提供了微创再生，这可能会在将来改变治疗先天性畸形（例如脊柱裂和肌疝）的重要治疗方法。该方法的潜力让我们对未来充满信心，未来可期”。尽管仍处于临床前阶段，但这种组织工程学研究可能会为身体状况复杂的患者（尤其是器官受损的儿童）提供新的护理标准。



参考来源：

[1]https://www.nature.com/articles/s41551-020-0568-z

[2]https://medicalxpress.com/news/2020-06-healthy-tissue-technique.html