新型 3D 生物打印机可以构建人体器官的复制品，为药物发现提供动力

多年来，科学家们一直在幻想精确 3D 生物打印的潜力。例如，试想一下，如果医生可以在肾病患者肾脏的精确复制品上试验疗法，直到他们为该个体找到完美的解决方案——这将对医学领域产生巨大影响，尤其是在药物测试方面。但现代技术尚未实现这一目标。

然而，现在，澳大利亚的生物医学工程师发明了一种创新的高速生物打印机，让我们离这种能力更近了一步，它使用了令人惊讶的元素：声音、光和气泡。他们的工作发表在杂志上的一项研究中自然界上个月末。

目前，科学家们制造用于测试药物疗法的组织的方法有限，例如使用实验室培养的样本或依靠传统的 3D 生物打印。科普的安德鲁·保罗。然而，在实验室中培养器官既复杂又昂贵，而且目前打印器官的速度很慢，而且容易出错，例如细胞定位错误。

“不正确的细胞定位是大多数 3D 生物打印机无法产生准确代表人体组织的结构的一个重要原因。”大卫·柯林斯墨尔本大学柯林斯生物微系统实验室（Collins BioMicrosystems Laboratory）的负责人、该研究的合著者之一在一篇陈述.

“但是有了我们的新方法，”柯林斯和另外两名研究人员在追求，“我们不仅可以精确定位细胞，还可以以单个细胞的规模进行制造。

那么，它是如何工作的呢？新打印机将光线投射到树脂气泡上，使其硬化成所需的形状，同时扬声器发出声波，使气泡振动。这些波有助于定位单个细胞并显着加快该过程。事实上，根据声明，这种创新的打印速度比传统方法快 350 倍。

“我们正在做的是以 2D 图案将光线照射过——这就是这项技术的显着特点——我们是在气泡中打印，”Collins 解释说ABC 墨尔本的拉夫·爱泼斯坦。“我们不断改变那些在我们经历这一切时固化各个层次的预测，”他补充道。“基本原理是，我们可以将光线照射到材料上，然后我们可以创建一个固体。”

由于组织在打印时漂浮在树脂中，因此生物打印机还可以“使用非常柔软的材料创建非常精致的结构，比目前使用的任何材料都柔软，”Collins 说新科学家的詹姆斯·伍德福德。能够准确再现人体组织的稠度是根本。他补充说，他们甚至可以打印身体不同部位的类似物，例如骨骼、肌腱和皮肤。

此外，与传统方法相比，漂浮的组织不需要打印到坚固的平台上。相反，它可以直接打印到培养皿、样品瓶或实验室板中。这通过避免物理处理材料来提高细胞的存活率，而在传统生物打印机中，物理处理材料有时会污染和伤害细胞。

目前，该团队只打印了直径为 3 厘米、长度为 7 厘米、分辨率为 15 微米的微小样品。新科学家.团队写道追求完全 3D 打印器官“仍然有点未来主义”。

但他们对这个未来有一个大胆的愿景。研究人员表示，这项技术可用于复制人体器官和组织，以进行更有针对性和道德的药物试验，因为它将消除对动物试验的需求。接下来，该团队计划与墨尔本的 Peter MacCallum 癌症中心合作，以进一步推进他们的研究。

“这意味着目前'一刀切'的疾病治疗方法可能很快就会过时，”他们在追求.新的打印创新可以“帮助为更有效的、针对患者的疗法铺平道路，以对抗癌症和其他疾病”。