洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）工程學(xué)院應(yīng)用光子器件實(shí)驗(yàn)室（LAPD）的研究人員與來(lái)自烏特勒支大學(xué)的同事合作，提出了一種光學(xué)技術(shù)，只需幾秒鐘即可在含有干細(xì)胞的生物相容性水凝膠中雕刻復(fù)雜的組織形狀。然后通過(guò)添加內(nèi)皮細(xì)胞使得到的組織血管化。

該小組在《Advanced Materials》期刊上一篇文章中描述了這種高分辨率打印方法。這項(xiàng)技術(shù)將改變細(xì)胞工程專家的工作方式，使他們能夠創(chuàng)造出一種新的個(gè)性化、功能性的生物打印器官。

打印股骨或半月板

這項(xiàng)技術(shù)被稱為“體積生物打印”。為了制造組織，研究人員將激光投射到充滿干細(xì)胞水凝膠的旋轉(zhuǎn)試管中。他們通過(guò)將光的能量聚焦在特定位置來(lái)塑造組織，然后固化。幾秒鐘后，一個(gè)復(fù)雜的三維形狀出現(xiàn)，懸浮在凝膠中。這種干細(xì)胞在水凝膠中很大程度上不受該過(guò)程的影響，研究者隨后引入內(nèi)皮細(xì)胞使組織血管化。

研究人員已經(jīng)證明，可以創(chuàng)建一個(gè)幾厘米的組織構(gòu)造，這是一個(gè)臨床上有用的尺寸。他們的工作的例子包括類似于心臟瓣膜的瓣膜，半月板和股骨的復(fù)雜形狀的部分，他們還能夠建立互鎖結(jié)構(gòu)。

復(fù)制人體

合著者保羅·德爾羅(Paul Delrot)說(shuō)“人類組織的特性在很大程度上取決于高度復(fù)雜的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)，復(fù)制這種復(fù)雜性的能力可能會(huì)導(dǎo)致許多真正的臨床應(yīng)用。利用這項(xiàng)技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室可以以前所未有的速度大規(guī)模生產(chǎn)人造組織或器官。當(dāng)在體外測(cè)試新藥時(shí)，這種可復(fù)制性是必不可少的，它可以幫助消除動(dòng)物測(cè)試的需要，具有明確的倫理優(yōu)勢(shì)和降成本優(yōu)勢(shì)。”

LAPD負(fù)責(zé)人克利斯朵夫·莫瑟（Christophe Moser）說(shuō)：“這只是開始，我們相信，我們的方法在本質(zhì)上是可以擴(kuò)展到大規(guī)模制造的，可以用于生產(chǎn)廣泛的細(xì)胞組織模型，更不用說(shuō)醫(yī)療設(shè)備和個(gè)性化的植入物。”