HU3DINKS項目希望利用人類生物墨水徹底改變生物3D打印技術

2023年8月4日,，南極熊獲悉了一個關于3D生物打印領域的重要消息,。一項名為“用于3D打印的人類生物墨水”（HU3DINKS）的新項目正在引起廣泛關注,，它的目標是徹底改變現(xiàn)有生物3D打印技術。

△使用“類人墨水”進行結構打印

這一雄心勃勃的項目由IraSME倡議資助,，且致力于推動跨國界的合作,。項目集結了來自比利時和奧地利的優(yōu)秀合作伙伴，每個合作伙伴都在不同領域具有獨特的專業(yè)知識,。

奧地利維也納的THT Biomaterials擁有人類胎盤衍生材料方面的專業(yè)知識,，而比利時根特的BIO INX則專注于開發(fā)各種印刷技術所需的生物墨水。此外,，奧地利維也納的MorphoMed提供醫(yī)療級絲綢技術支持,，而UpNano以其在高分辨率生物3D打印技術方面的專業(yè)知識而聞名。此外,，該項目還得到了奧地利維也納的路德維�,！げ　柶澛鼊�(chuàng)傷學研究所和AUVA的支持，他們對新開發(fā)的生物墨水進行了生物學驗證,。

△該項目致力于開發(fā)高分辨率的2PP 3D打印結構,，其中包含活細胞

UpNano材料專家Markus Lunzer表示：“該技術在性能方面取得了一些巨大進步，但目前主要受到高性能生物材料缺乏的限制,�,！表椖康某晒�將有望��3D生物打印技術注入新的活力,，提高它的性能和可行性，從而為醫(yī)療領域的創(chuàng)新和發(fā)展帶來更多可能性,。此次項目的開展必將對推動個性化醫(yī)療解決方案,、醫(yī)療器械制造以及整個醫(yī)療保健領域產(chǎn)生積極而深遠的影響。

UpNano材料專家Markus Lunzer指出,，盡管該技術在性能方面已取得了顯著進展,，但目前主要受到高性能生物材料缺乏的制約。HU3DINKS項目有望通過在結構和組成方面真正模仿人類細胞環(huán)境,，引發(fā)該領域的范式轉變,。

△2PP 3D打印機

邁向更像人類的3D生物打印

目前，3D生物打印主要仰賴動物來源的材料,，例如明膠或膠原蛋白,。然而，隨著科技發(fā)展,，人們需要無動物替代品來代替動物測試,，以此來更準確地模擬人體組織條件。該聯(lián)盟指出,，雖然已經(jīng)嘗試使用合成聚合物,，但這些材料缺乏體內(nèi)情境的復雜性，未能彌合體外測試和動物模型之間的差距,。

HU3DINKS項目的目標在于開發(fā)高性能的人體組織生物墨水,，可用于3D生物打印，包括擠出和高分辨率激光方法,。盡管商業(yè)化的人體組織衍生材料已面世,，但它們的生物活性和3D打印性能仍有待改進。因此,，HU3DINKS聯(lián)盟旨在將這些材料轉化為生物墨水,，以實現(xiàn)更高效的3D打印過程。

相對于傳統(tǒng)的2D細胞培養(yǎng)技術,，3D打印的人體組織模型能更準確地呈現(xiàn)自然的3D組織結構,。這種模型可用于藥物或化妝品的測試，符合科學研究中減少,、替代和改進動物實驗的3R原則,。

實現(xiàn)這一目標的方法是采用高分辨率生物打印技術，特別是雙光子聚合（2PP）,。這項技術能夠達到亞細胞分辨率,，有效地模仿復雜的微細胞結構。此外，2PP是少數(shù)幾種能夠直接在微流控芯片內(nèi)進行打印的方法之一,，從而簡化了藥物篩選過程,。

△3D打印微血管結構示意

生物3D打印技術正快速發(fā)展

近些年生物3D打印技術發(fā)展迅速。去年,，3D生物打印專家CollPlant推出了一種名為“Collink.3D 90”的生物墨水，基于重組人膠原蛋白（rhCollagen）,。這種材料以其改進的機械性能而著稱,，專為滿足硬組織和軟組織的3D打印需求而定制。

與此同時,，芬蘭的Brinter生物打印公司與坦佩雷大學合作,，開發(fā)了一種可光交聯(lián)的生物墨水制造方法，實現(xiàn)了3D打印結構的制造,。這些進展表明,，3D生物打印領域正不斷發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出具有潛力的生物墨水和創(chuàng)新的打印技術,，為再生醫(yī)學和生物醫(yī)學研究帶來了新的前景,。