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還在驚嘆人類“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”的壯舉？這些都已經(jīng)out了，你可聽說過生物3D打印？生物 3D 打印是將生物材料（水凝膠等）和生物單元（細(xì)胞、DNA、蛋白質(zhì)等）按仿生形態(tài)學(xué)、生物體功能、細(xì)胞生長微環(huán)境等要求用 3D 打印的手段制造出具有個性化的生物功能結(jié)構(gòu)體的制造方法。

剛踏入二十一世紀(jì)，敢想敢做的科學(xué)家就開始搞事情了。2003年，美國Clemson大學(xué)科研人員改造了一臺惠普噴墨打印機(jī)，用它來打印含有活細(xì)胞的材料，從此揭開了生物3D打印的序幕。

軟骨打印

軟骨組織的細(xì)胞組成比較簡單，并且沒有復(fù)雜的毛細(xì)血管，因此用生物打印制造軟骨組織的研究比較多。尤其是制造關(guān)節(jié)組織，并用于軟骨修復(fù)。半月板在人體膝關(guān)節(jié)起負(fù)重作用，由于傷病和運動導(dǎo)致的半月板損傷很難治療，一些學(xué)者希望通過生物打印的方法體外重建半月板。

皮膚打印

皮膚是人體最大的器官，起維持體內(nèi)平衡和保護(hù)作用，其垂直的分層結(jié)構(gòu)為體內(nèi)水分和小分子的出入以及外源物的進(jìn)入提供了屏障. 這種典型的分層結(jié)構(gòu)非常適合采用生物打印來制造。皮膚打印在傷口敷料和藥物測試應(yīng)用中有著很好的應(yīng)用前景。

血管打印

利用生物 3D 打印方法制造血管結(jié)構(gòu)或血管流道網(wǎng)絡(luò)一直是組織工程領(lǐng)域的研究熱點. 根據(jù)制造目標(biāo)不同，可以分為 2 種思路：一種是仿結(jié)構(gòu)，直接打印模擬血管結(jié)構(gòu)特征的凝膠管；另一種是仿功能，間接構(gòu)造模擬營養(yǎng)輸送功能的流道網(wǎng)絡(luò)。

腫瘤模型打印

研究細(xì)胞間的相互作用以及細(xì)胞與細(xì)胞微環(huán)境的關(guān)系是研究腫瘤成因的一個方法，傳統(tǒng)的二維腫瘤模型難以真實反映復(fù)雜的腫瘤結(jié)構(gòu)，這就限制了基于體外腫瘤模型在藥物篩選和致病機(jī)理方面的應(yīng)用研究. 隨著生物打印的出現(xiàn)，很多腫瘤模型在體外被構(gòu)建并用于藥物篩選研究，包括肝癌模型、膠質(zhì)瘤模型、宮頸癌模型和卵巢癌模型等。

復(fù)雜組織器官打印

人體內(nèi)大部分組織器官都由不同功能的細(xì)胞、不同尺度的結(jié)構(gòu)組成。應(yīng)用生物打印技術(shù)制造這些結(jié)構(gòu)一直是研究的熱點。前方已捷報頻傳：第一個會分泌膽汁的肝臟，第一個眼角膜，第一顆微大腦，第一個會呼吸的肺泡，第一顆會收縮的心臟。

雖然生物 3D 打印取得了可喜的進(jìn)展，但現(xiàn)有報道中所打印的器官大部分還是結(jié)構(gòu)上的近似或者單一功能的實現(xiàn)，要實現(xiàn)復(fù)雜器官的打印，尚路漫漫其修遠(yuǎn)兮，還需要多學(xué)科研究人員的協(xié)同努力。

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