一份研究摘要顯示，3D 打印可以幫助膀胱生長

以為3D打印只能打些擺件和玩具？生物工程第一個表示不服。

根據(jù)本月《生物技術趨勢》上發(fā)布的一份特刊，在插入血管和人造皮膚領域領域，3D “生物打印”技術的應用越來越廣泛。之所以會有這種進步，部分原因得益于“仿真人體器官芯片(organ-on-a-chip)”技術的發(fā)展——實惠的、支持人體組織生長的微工程架構。

肺、腸、以及胰腺組織已經都可以在人類干細胞專業(yè)芯片上成長，也允許研究人員了解不同患者之間的生理差異，并且還能測試新藥物的療效。事實上，生產這種芯片是一種制造挑戰(zhàn)，但 3D 打印技術則可以減少生產時間和成本。

Savas Tasoglu 是康涅狄格大學的助理教授，主要研究方向是微流體領域里 3D 打印的研發(fā)應用。他說道：

用于微流體制造和生物打印 3D 人體組織的3D 打印技術，如今已經走到了十字路口上。未來，這種技術對于單步仿真人體器官芯片工程來說非常有幫助，而且也給學術研究帶來極大的靈活性和生產力。

皮膚生物打印技術也開始受到人們的關注，目前，研究人員雖然正處于設計過程初級階段，但是該技術已經能夠幫助患者治療燒傷或慢性傷口了。來自新加坡南陽理工大學的 Wei Long Ng 和新加坡科技研究局的同事表示：

現(xiàn)在，是時候利用精密的機器控制去創(chuàng)造人體組織工程架構了。

不過，人體骨骼、軟骨、皮膚、肌肉、血管和神經目前還都只能在實驗室內被打印出來，構建能幫助患者的、更復雜的人體組織設計也依然處于發(fā)展階段。顱面重建技術會幫助那些得了癌癥或是曾經歷過面部受傷的患者，因此很多技術人員都在著手這一領域的研究。

據(jù)稱在短期內，3D 打印的細胞“支架”可以用于改善下巴，以及人體面部其他區(qū)域的缺陷。但從長期來看，外科醫(yī)生 Dafydd Visscher 和他在阿姆斯特丹自由大學醫(yī)學中心的同事認為，還是需要以臨床前研究、智能聚合物、以及能夠支持生產的生物打印結構為基礎，而滿足這些條件仍然有很長一段路要走。

另一方面，3D 生物打印技術還能幫助人們評估新藥物的療效，比如，3D 生物打印可以制造由不同細胞類型組成的“細胞器”，以及帶有工程化血管的腫瘤模型。在3D 生物打印技術的支持下，人們有可能在實時條件下監(jiān)測不同器官的藥物交互情況，藥物研發(fā)的迭代速度也會加快。

賓夕法尼亞州立大學的 Ibrahim Ozbolat 和 Weijie Peng，以及杰克遜基因組醫(yī)學實驗室的 Derya Unutmaz 說道：

隨著先進的生物打印技術發(fā)展越來越快，未來十年，與人體組織模型相關的制造技術將會對醫(yī)療發(fā)展產生巨大影響，3D 打印也將成為一種重要的工具。

雖然 3D 打印有所進步，不過研究人員還是強調這項技術仍面臨著許多挑戰(zhàn)。利用生物組織工程所創(chuàng)建的3D血管網絡，需要確保在植入人體之后能夠和其他器官兼容；此外，這項血管網絡還需要能夠直接連接到病人的動脈或靜脈組織。

畢業(yè)于哈佛大學和麻省理工學院的生物工程學家 Jeroen Rouwkema 和 Ali Khademhosseini 說道：

目前，3D 打印血管是人體組織工程應用中急需克服的問題之一，也是實現(xiàn)大規(guī)模量產的主要障礙。