利用光、聲和氣泡的新型三維生物列印系統使完美的器官複製更近了一步
又一項長期存在於科幻小說中的技術已經邁出了成為現實的第一步:3D 生物列印複雜的人體器官。 能夠為患者3D列印整個腎臟、心臟等器官的複製品是一個令人興奮的概念,研究人員現在設計出了一種新型的3D生物列印機,利用聲、光和氣泡使這個夢想更近了一步。
3D生物列印技術由來已久。 這是一個緩慢的過程,設備一次只列印幾個細胞,一層一層地列印。 問題在於,這種方法會傷害細胞,而且缺乏製作完美人體組織複製品所需的精確度。
澳洲的研究人員發明了一種名為動態介面列印(DIP)的新工藝,透過一次列印單一細胞來解決精度不高的問題。 它的工作原理是在一根管子中註入液態聚合物,然後用光產生一個氣泡,並使其硬化以符合組織的形狀。 接著,揚聲器發出聲波,振動氣泡,推動3D 列印細胞就位。
聲明稱,儘管該系統的精度有所提高,但其速度仍比傳統3D 生物列印方法快350 倍以上。
墨爾本大學柯林斯生物微系統實驗室(Collins BioMicrosystems Laboratory)負責人、研究的共同作者大衛-柯林斯(David Collins)告訴澳大利亞廣播公司墨爾本分台的拉夫-愛潑斯坦(Raf Epstein):”我們正在做的是用二維模式照射整個氣泡–這也是這項技術的與眾不同之處–我們正在列印整個氣泡。其基本原理是,我們可以將光線照射到材料上,從而創造出一種固體。
柯林斯表示,由於組織在列印過程中是漂浮的,因此該系統可以使用非常柔軟的材料創建精細的結構,比目前使用的任何材料都要柔軟。
組織也可以直接印製在培養皿中,而不是通常的硬表面上,從而透過消除組織轉移過程中的物理處理來提高細胞存活率。 這樣就能安全地製造出更脆弱的組織。
到目前為止,團隊只列印出了直徑僅3 公分、長度為7 公分、解析度15 微米的樣本。 他們設想,DIP 最終將用於複製專為病人或醫學研究設計的人體器官。 它還可以在藥物測試試驗中取代動物組織。
研究小組說,DIP”有助於為對抗癌症和其他疾病的更有效、針對病人的療法鋪平道路”。