Science：生物打印的远大前程

　　

生物通报道：生物打印技术的发明者之一，曼彻斯特大学教授Brian Derby在Science杂志上发表了最新综述，阐述了用打印技术生成细胞和组织结构的新进展，以及该技术用于再生医学的前景。

喷墨打印机和激光打印机技术可以用于构建3D支架，让细胞在其中生长和正确定位。Derby教授介绍了生物打印的原理：“喷墨技术将结构物质放在小液滴中，并将其固化，随后让更多液滴在以特定模式附着在其上，以一种添加的方式构建结构。”

“激光打印使用光来固化一层一层的结构物质。我们可以用这些方法开发复杂的支架，来更好的模拟体内条件。”该支架表面可供细胞附着、生长和繁殖，其材料、组成及内部结构都会影响其中的细胞行为和细胞健康。

Derby教授在他的综述中介绍了通过生物打印生成多孔结构的实验。它们可以被放入机体作为支架刺激和引导细胞生长。该结构随后会被分解或者成为机体的一部分。目前世界各地都在对这一技术进行临床试验，随着该技术的不断优化，它正逐步成熟。

Derby教授还介绍了在内置了特殊化合物的打印结构中引导干细胞生长的研究。这些在打印过程中植入的干细胞，能决定干细胞将分化为何种类型。例如，可用这一技术诱导干细胞生成骨或软骨组织。

不过这一技术也存在局限，目前生物打印还无法生成整个器官。研究显示，很难真正实现一边生成支架结构一边打印细胞。不论是通过喷墨打印还是激光打印，细胞上的要都会损伤细胞膜，细胞生存率在40%到95%之间不等。

此外，生物打印技术离广泛临床应用还有一段距离。尽管生物打印的支架正在临床试验中，不过实际上要将仗着细胞的支架移植到患者体内需要很先进的技术。目前这一技术的质量还很难保证始终如一，而这却是医疗设备所必须的品质。

不过Derby教授正在与曼彻斯特皇家医院研究耳鼻喉的外科医生合作，用打印的细胞形成组织（例如一块皮肤），并将其移植到患者体内。他们希望不用支架直接打印细胞，并将其移植到患者口腔或鼻子中。

Derby教授介绍道，鼻腔和口腔都很难通过移植组织来进行修复。到目前为止，将患者皮肤移植到这些区域并不让人满意，因为移植物无法生成产粘液细胞或者唾液腺。研究人员希望能够利用打印技术得到适用口腔和鼻腔移植的组织。

Derby教授还在文中着重介绍了生物打印可以生成恶性肿瘤模型的能力，这将有助于心要测试，并帮助科学家们开发更有效的治疗方式。尽管生物打印要生成器官还有很长的路要走，不过这一技术的未来是光明的，在医疗领域应用潜力巨大。

（生物通编辑：叶予）

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