中新網(wǎng)上海11月15日電 (袁蕙蕓 葉佳琪 陳靜)將各種功能細胞注入打印機精準構(gòu)建復層空腔組織，這是科學創(chuàng)意還是現(xiàn)實？上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院15日披露，該院整形外科皮慶猛博士的研究揭示3D生物打印已經(jīng)實現(xiàn)空腔組織打印，且打印后細胞能夠長期存活。

皮慶猛的研究有望用于實現(xiàn)復雜空腔組織或器官的精準構(gòu)建，尤其對需要空腔器官或組織移植的病人，是一種新的獲取供體的形式。該研究成果還有望用于體外血管、腸道、泌尿系統(tǒng)等空腔臟器疾病模型模擬、藥物篩選、組織移植替代物等諸多領域。

國際生物材料知名雜志《Advanced Materials》在線發(fā)表了皮慶猛題為“多層環(huán)狀組織的數(shù)字可調(diào)微流控生物打印”的研究論文。據(jù)了解，哈佛大學醫(yī)學院Yu Shrike Zhang教授及加州大學洛杉磯分校Ali Khademhoseini教授為共同通訊作者。該研究意味著中國3D生物打印技術(shù)正逐步與世界接軌。

3D生物打印難在哪里？據(jù)皮慶猛介紹，生物打印需要考慮非常多的因素，比如：打印材料的細胞相容性、力學強度等。相對于一般實體組織，空腔組織構(gòu)建更為復雜，不僅要求多細胞成分，還涉及到不同亞層細胞類型和功能等。該研究證實3D生物打印通過新型設計系統(tǒng)，可以快速、精準、個性化構(gòu)建含有不同功能細胞的血管、尿道等復層空腔組織，組織結(jié)構(gòu)清晰。

皮慶猛博士比喻，打印實體組織相當于烤一個實心的面包，打印復層的空腔組織，相當于烤一個空心的面包，這個空心還要分不同的夾層，層與層緊緊貼合又彼此分開。相對于一般的3D打印，生物打印需要全過程控制細胞活力，保護細胞不受傷害；其次空腔內(nèi)的不同功能細胞在各個層面能夠均勻分布，更符合人體正常結(jié)構(gòu)。

研究還證實，通過控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)單層結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)在同一根管腔結(jié)構(gòu)反復切換的設想。將血管細胞、尿道細胞分別與復合水凝膠混合后，利用MCCES打印復層管腔組織，體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，細胞活力在80%以上，細胞在水凝膠支架材料上可以充分鋪展生長，并表達特異標志物。(完)