布法羅大學研究團隊開發(fā)快速3D打印技術(shù)促進3D打印器官發(fā)展

導言：2021年1月，南極熊曾報道過兩篇關于3D打印器官的科研文章：清華-伯克利深圳學團隊在3D打印器官研究領域取得重要成果和Nature Materials 評論| 生物打印更好的類器官。2021年3月5日，美國布法羅大學發(fā)布視頻記錄3D打印水凝膠手。

△布法羅大學3D打印水凝膠手

視頻以快放形式記錄了全長19分鐘的打印過程，就像科幻小說一樣，一臺機器浸入一灘淺黃色粘稠液體中，抬起之后隨之出現(xiàn)的是一個真人大小的“手”。以上過程是一種被稱為立體光刻的3D打印方法，用水凝膠作為打印材料，快速制造仿生器官。這一項目是由前布法羅大學學生，現(xiàn)為西奈山伊坎醫(yī)學院的博士后研究員Nanditha Anandakrishnan博士，以及現(xiàn)為Sprint Ray公司的研究員Hang Ye博士完成的。項目由美國國立衛(wèi)生研究院國家生物醫(yī)學成像和生物工程研究所資助，由布法羅大學工程與應用科學學院和Jacobs醫(yī)學與生物醫(yī)學學院提供額外資金。

△傳統(tǒng)方法制造的手模型因脫水變形

項目文章于2021年2月15日發(fā)表在了《高級醫(yī)療材料》雜志上，文章介紹了一種快速水凝膠立體打印（FLOAT）方法。利用這種方法，科研人員可在數(shù)分鐘內(nèi)創(chuàng)建厘米大小的多尺寸固體水凝膠模型，這比行業(yè)標準速度快了10到50倍。不僅如此，文章稱這種方法還能顯著減少傳統(tǒng)3D打印方法中因長時間暴露于環(huán)境應力中導致的模型變形和細胞損傷。

△FLOAT打印的手模型應對壓力時的變化

使用傳統(tǒng)的3D打印方法制作這只手需要六個小時，F(xiàn)LOAT的出現(xiàn)加速了3D打印生物器官的制造速度。研究人員稱，這種方法特別適用于打印帶有嵌入式血管網(wǎng)絡的器官，還可以在模型中植入細胞。通過測試細胞存活和功能，科研人員還發(fā)現(xiàn)在模型中心進行介質(zhì)灌注，可以維持較高的細胞活力和代謝功能。

△由黏性劑形成的另一種測試形狀，注入了染料以顯示靜脈結(jié)構(gòu)

這項研究現(xiàn)實了3D打印技術(shù)在生物制造領域的可行性，并有望成為未來人體組織和器官生產(chǎn)的核心部分。或許在不久的將來，這種生物技術(shù)可以挽救那些由于供體器官短缺而危在旦夕的無數(shù)生命。

參考閱讀：

1. 清華-伯克利深圳學團隊在3D打印器官研究領域取得重要成果

http://m.lhkhtyz.com/thread-144562-1-2.html

2. Nature Materials 評論| 生物打印更好的類器官

http://m.lhkhtyz.com/thread-144599-1-1.html

3. U at Buffalo researchers make miracle translucent yellowgoo

https://www.3dprintingmedia.network/u-at-buffalo-researchers-make-miracle-translucent-yellow-goo/

4. Rapid 3D printing method moves toward 3D-printed organs

http://www.buffalo.edu/news/releases/2021/03/007.html