更先進生物3D打印機誕生,！已成功造出活性人體組織

生物3D打印正在以前所未有的高速度發(fā)展著,，因為這種技術(shù)有望制造出高質(zhì)量的人工組織,，從而滿足醫(yī)療方面的巨大需求,。最近,，美國北卡羅萊納州維克森林大學（WFU）又在這一領域取得了突破 — 他們的再生醫(yī)學研究所已經(jīng)研制出了一臺能夠制造活性人體組織的3D打印機。到目前為止,，研究所的科學家們已經(jīng)使用該設備成功造出了耳朵、骨骼和肌肉等人體結(jié)構(gòu),，并成功進行了動物試驗,。

在已經(jīng)發(fā)表在了《自然生物技術(shù)》雜志上的論文中，科學家對這臺綜合組織器官打印系統(tǒng)（ITOP）做了簡單的介紹：它的工作方式與普通FDM設備類似,，都是逐層沉積,。它配備有多個噴頭，其中一些會擠出生物降解型材料,，用于制造組織結(jié)構(gòu)的外殼,；另一些會擠出水凝膠，用來制造組織主體,。當制造完成,，用于輔助的材料溶解后，由它生成的3D打印組織器官就能被植入人體了,。

下面的視頻是打印一段顎骨的全過程,。相信看過它，你便會對ITOP有一個大致的了解：

據(jù)南極熊了解，用該設備制造組織器官的流程是這樣的：首先,，通過對目標結(jié)構(gòu)的CT或MRI掃描創(chuàng)建出它們的3D數(shù)字模型（這可以實現(xiàn)與人類待移植者的高度匹配）,，然后再將文件輸入打印機完成制造。之后,，為了進行測試,，他們將這些結(jié)構(gòu)植入到了動物（主要是小鼠）身上。隨著時間的流逝,，他們驚喜地發(fā)現(xiàn),，這些結(jié)構(gòu)逐漸長成了成熟的功能組織并發(fā)展出了血管系統(tǒng)，而這就意味著它們同樣可以用于人體,。

為了延長這些3D打印結(jié)構(gòu)的存活時間,，科學家們對水凝膠材料做了優(yōu)化，同時設計并在其中打印出了一種帶有微型通道的晶格結(jié)構(gòu),。前者的作用是促進細胞不斷生長,，后者的作用則是令細胞存活所需的氧氣和營養(yǎng)物順利通過。通過這些方法,，迄今為止,，他們的所有3D打印結(jié)構(gòu)都已經(jīng)存活了數(shù)周，而且沒有出現(xiàn)壞死的情況,。

“對于制造醫(yī)學上需要的替代組織來說,，這臺新型3D打印機無疑是一項重要進展，”再生醫(yī)學中心主任兼論文第一作者Anthony Atala表示,，“現(xiàn)在,，它已經(jīng)可以制造出真實大小的人體組織了。未來,，經(jīng)過進一步的改進,，它將有能力直接制造出整個活性器官�,！�

由于展現(xiàn)出了極大的潛在價值,，WFU的這一先進生物3D打印項目已經(jīng)得到了來自軍隊再生醫(yī)學研究所（AFIRM）的資金支持。該機構(gòu)由美國聯(lián)邦政府資助,，主要職責是尋找再生醫(yī)療解決方案以救助因戰(zhàn)爭而傷殘的軍人,。

延伸閱讀：
《3D打印干細胞的突破，離器官打印更近,！》
《探秘3D生物打印,，四川藍光英諾2分鐘打印10厘米血管》
《Pandorum實現(xiàn)印度首例3D打印活性肝組織-可存活4周》

via 3ders