清华国家项目：新型的细胞3D打印法

最近，来自清华大学和美国爵硕大学的科学家，开发出一种3D打印方法，能够制备出高度一致的、胚胎干细胞的“模块”。相关研究结果发表在十一月四日的《Biofabrication》杂志。

　　

生物通报道：最近，来自清华大学和美国爵硕大学的科学家，开发出一种3D打印方法，能够制备出高度一致的、胚胎干细胞的“模块”。

这些细胞——能够产生我们体内所有的细胞类型，可以被用作“乐高积木”来构建组织结构、更大的组织结构，甚至是微器官。相关研究结果发表在十一月四日的《Biofabrication》杂志。延伸阅读：DNA引导的人组织3D打印。

本文第一作者、清华大学机械工程系教授、国家“****”引进人才孙伟（Wei Sun）解释说：“看到我们能以这样一种可控的方式培育胚状体，真是非常令人兴奋的。长大的胚状体是均匀的和同质的，并作为进一步组织生长的一个更好的起点。”

研究人员使用挤压为基础的3D打印，产生了一种网格状三维结构，来培育胚状体，可在7天时间内显示细胞活力和快速的自我更新，同时保持很高的多能性。

孙教授继续说：“打印这些细胞的另外两种常见方法是，二维法（在一个培养皿）或通过“悬浮”法（通过重力材料下降，逐渐获得“石笋”状的细胞）。然而，这些方法打印的细胞，并没有表现出相同的细胞均匀性和同质的增殖。”

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“我认为，我们制备了一种三维微环境，更像是在体内发现的、拟胚体不断增长的环境，这解释了较高水平的细胞增殖。”

研究人员希望，这种技术可以被开发成为，高通量地产生胚状体，为其他研究人员在组织再生上进行实验/药物筛选研究，提供基本的构建块。

本文共同作者、清华大学机械工程系助理研究员姚睿（Rui Yao）补充说：“我们的下一步是，查明我们如何可以通过改变打印和结构参数，改变胚状体的大小，以及改变胚体尺寸如何导致“制造”不同类型的细胞。”

孙伟教授总结说：“在较长的时间内，我们希望生产受控的非均质拟胚体。这将促进不同类型的细胞类型紧挨着发育，这将为在实验室中从头制备微器官的方法，做出指导。”

（生物通：王英）

注：孙伟，清华大学机械工程系教授，国家“****”引进人才。美国爵硕大学（Drexel University）机械工程与力学系、生物医学工程、科学和健康系统学院Albert Soffa 讲席教授（Chair Professor）。生物制造和计算机辅助组织工程领域国际著名学者。 共发表期刊论文、书和书章85 篇；国际会议论文及摘要215 篇，邀请主旨报告、专题报告等145 余次，申请专利16 项。在美国开展了多注射嘴生物沉积系统挤出的海藻酸钠水凝胶相混合的肝细胞的短期后处理活力等一系列研究。 研制的微肝组织器官应用于美国国家宇航局（NASA）对宇航员微重状态下药物载体模型研究。

生物通推荐原文：
The published version of the paper 'Three-dimensional bioprinting of embryonic stem cells directs highly uniform embryoid body formation' (Biofabrication 7 044101) will be freely available online from Wednesday 4th November. It will be available at http://iopscience.iop.org/1758-5090/7/4/044101. DOI: 10.1088/2057-1976/1/4/045001