2017年，3D打印行业在各个领域都取得了长足的进步，在生物领域亦是如此。那么下面，南极熊就为您盘点下这一年全球生物3D打印界取得的惊人成就。
1、CELLINK推出新款生物3D打印机BIO X：封闭式设计 + 三打印头
1月，瑞典CELLINK公司推出了其第三代生物3D打印机 — BIO X。这款机器据说是专门为科学研究设计的，主要亮点包括：
①打印头由原先的2个增加到了3个，而且每个都是可交换的，能打印多种材料，还能单独加热（有助于更好地打印不同类型的活细胞或胶原蛋白）
②采用了封闭式打印仓，打印更安全，并且可以确保某些情况下必需的无菌环境
③打印平台温度可控，能更好地兼容不同属性的材料
④材料兼容性好，不仅能使用CELLINK公司的材料，而且能使用许多其它公司的材料
⑤配备了触控屏，操作更方便
⑥安装了易用型软件，能分步指导使用者，从而大大简化打印过程
虽然BIO X售价高达3.9万美元，但CELLINK公司CEO兼创始人Erik Gatenholm仍认为它可以引起各大研究机构的兴趣。
2、UCLA研发新型生物墨水，可被3D打印成药物
2月，加州大学洛杉矶分校（UCLA）发布消息称开发出了一种新的生物墨水，可以通过喷射3D打印技术被制成药物。而这样的药物溶解速率远高于普通药物。
这对于任何人来说都是福音，因为我们每个人都是独一无二的，不仅表现在外表上，也表现在对药物的吸收情况上。然而，当前的药物都是批量生产的，根本无法满足每个人的需求。但是，3D打印却可以完美解决这个痛点。事实上，2015年的一篇论文《用于喷墨3D打印亲水性药物的光固化墨水》就曾指出，当今最畅销的10大药品实际上只对服用它们人群的4%-25%有积极的治疗效果（如下图）。
据悉，这种新型生物墨水主要成分是透明质酸（一种天然生物分子，广泛存在于皮肤、结缔组织、神经系统中），至于其3D打印过程则大致如下：
①与光引发剂混合，从而在受到光线照射时固化
②与盐酸罗匹尼罗（用于治疗帕金森氏症）混合，组成药物原材料 — 这里说明一下，之所以会选盐酸罗匹尼罗作为API主要是因为它具有良好的亲水性，很容易溶解 — 这不但有利于人体吸收，而且有利于测算药物溶解速率
③将上述混合物通过压电喷嘴沉积成型（如下图）
同时，UCLA团队也解释了选择喷墨技术的主要原因：
①该技术成型速度较快，可以满足药物大量生产的需求
②该技术在室温下就能进行，而室温是确保药物活性成分（API）不受损伤的关键
那么，这种3D打印的药物效果究竟怎样呢？当然是相当不错喽！事实上，UCLA团队已经对其在模拟胃部酸性环境中的溶解速率进行了测量。结果正如下图所示，其溶解率在15分钟内就超过了60%，到30分钟时更是超过了80%。但是，这种药物也有不足之处，就是在1小时的溶解后，会失去一小部分（约4%）。
3、Nano Dimension启动生物3D打印子公司，重点研究3D打印肾脏
2月，电子3D打印巨头以色列Nano Dimension公司正式宣布即将启动专攻生物3D打印的子公司。这家新公司据说会得到Nano Dimension电子部门的独立资金支持，然后建设一个3D打印细胞和组织的专用平台，重点研究有潜力治疗终末期肾病（ESRD，可导致肾衰竭）的3D打印人类肾结构。
那么，为何Nano Dimension选择了重点研究用3D打印肾结构治疗ESRD呢？这主要是因为这类疾病通常需要透析或肾移植才能治愈，同时患者很多（仅在美国就有近10万人）。但是，捐献肾脏的人却没这么多，仅有这个数字的1/5左右，也就是说肾源严重不足。所以，如果能通过3D打印技术制造出可以替代的人工肾，就能有效缓解甚至解决这个痛点。
值得一提的是，Nano Dimension此前已经通过与Accellta公司合作成功验证了用干细胞3D打印活性组织结构的技术，目前正在等待临床实验的批准。所以，他们极有可能会在接下来的3D打印肾脏中用上这项技术。
4、日本用活细胞3D打印出导管，可有效治疗神经损伤
2月，日本京都大学在研究神经损伤疗法方面取得了新突破 — 他们以人类纤维组织母细胞为材料，使用Cyfuse的Regenova生物3D打印机制造出了一种无支架导管。而通过小鼠实验他们发现，这种导管不但能有效促进神经细胞再生，而且效果更好。
实验过程大致如下：研究者首先找来了12只患有免疫缺陷症的成年小鼠，然后将它们大腿中间部位的右侧坐骨神经切除5毫米左右，再将它们平均分为2组，对其中一组（6只）的神经断处用这种3D打印导管（8毫米）连接，另一组用标准的硅胶导管连接。
结果，他们惊喜的发现，用3D打印导管的一组不仅神经成功再生，而且速度要明显高于后一组。此外，这组的跖骨摆动、肌肉动作电位、神经细胞表达等数据也更好，胫骨前肌的重量也更大 — 这就给治疗神经损伤带来了新的希望。
这种3D打印导管的临床实验有望于2019年进行。如果最终成功，那么它及其开发者京都大学，甚至Cyfuse公司都将创造历史。要知道目前仅在日本，每年就有5千-1万人会因工作等各种原因遭遇神经损伤。
5、美高校3D打印出仅5毫米大血管网络并成功植入动物体内
3月，加州大学圣地亚哥分校（UCSD）利用自行研制的数字光处理（DLP）3D打印机创造出了尺寸仅有5毫米的复杂血管网络，而它在被植入小鼠体内后居然成功与后者的血管系统相融，并且表现出了正常的功能。
据悉，这项壮举是由UCSD纳米工程教授Shaochen Chen领导的团队完成的，与之前出现过的类似项目相比有如下几个明显的优点：
①基础是真实的人类血管扫描数据，所以打印出的血管更复杂，连毛细血管都包含。相比之下，其它类似项目很多都只是打印出简单的一段。
②采用的材料除了光敏聚合物还包括了水凝胶和内皮细胞，所以血管网络的兼容性更好。并且，光敏聚合物的成本还很低。
③打印速度非常快，整个过程只用了十几秒（当然也是因为血管网络本身就很小，尺寸仅为4毫米 x 5毫米 x 0.6毫米），而如果换做挤出式3D打印技术，可能要数小时。
在花费1天时间培养了一些这样的3D打印血管网络后，Chen教授及其团队将它们植入了小鼠的皮肤伤处。两周后，他们惊喜地发现，这些人工血管不但与小鼠自身的血管网络成功融合，而且没有出现任何堵塞情况 — 小鼠的血液循环十分正常。
毫无疑问，这项突破为人类的器官移植带来了新的希望。不过Chen教授也表示，这还需要再等上一段时间才可能实现，因为这种3D打印的血管网络目前还不具备天然血管的所有功能，比如交换输送营养物质及废物。下一步，他们将尝试利用人类诱导多能干细胞创建活体组织，从而避免这类组织移植后发生排异反应。
6、美国研制出3D打印组织贴片，可治疗心脏病
4月，美国明尼苏达大学的一支生物工程团队宣布开发出了一种3D打印贴片。它通过激光技术将人类心脏干细胞“打印”到含结构蛋白的基质上制成，据说能在心脏病患者病发后有效帮助治疗受损的心脏组织。
毫无疑问，这对于全人类来说都是福音，要知道心脏病可是威胁人类生命健康的头号杀手。目前仅在美国，每年就有超过36万人死于心脏病。
那么，这种3D打印的贴片是怎样发挥作用的呢？原来，当患者发病时，流向心脏的血液就会被阻挡甚至切断，从而导致心脏细胞死亡，最终在心脏上留下永久性疤痕。如此一来，患者就更容易发病或出现更严重的心脏衰竭了。但是，这种由心脏干细胞组成的贴片却可以在被贴到心脏上之后主动生长并与心脏同步跳动（如下图），而这就能有效修复损伤的心脏细胞。
截至目前，研究者们已经通过动物实验证实了这种3D打印贴片的疗效 — 他们在一只实验小鼠遭受模拟心脏病攻击后将贴片贴到了它的心脏上，一个月后惊喜地发现，贴片成功实现了与小鼠心脏的融合，而后者的功能也因此有了明显改善。
7、东京大学成功用免支架3D打印技术造出活性肝组织
4月，日本东京大学药物研发系成功通过一种免支架3D打印技术制造出了有活性的肝脏组织，而它们不但能存活较长的时间，而且能表现出正常的功能，因此可以被有效用于药物的开发与测试，或是帮助医生探索肝病的成因。
这项研究可谓一大突破，因为在此之前，大多数类似的研究都是采用2D培养的方法来复制肝组织的。此法虽然可行，但无法令复制出的肝组织长期维持功能，而这就大大限制了其应用范围。另外，这种方法造出的肝组织也缺乏真正的3D结构。支架虽然可以解决这个问题，但却无法实现较高精度。
言归正传，东大团队目前已经公布了他们的研究成果（感兴趣可以点击下面的附件下载） — 3D打印的肝组织可以维持药物代谢功能至少7周，同时保持非酒精性脂肪肝病（NAFLD）病理状态至少3周。另外在培养至少3周后，它还可以在培养基中分泌出胆汁酸，11周后更是能通过胰岛素成功调节葡萄糖的产生。这样的结果显示出了在药物研发方面的巨大应用潜力，十分令人惊喜。
值得一提的是，东大团队用来打印肝组织的是有名的Regenova生物3D打印机。这款由Cyfuse Biomedical公司开发的产品迄今为止已经在多项生物学研究中有过精彩表现。
8、Poietis推出高分辨率8轴生物3D打印机
5月，全球领先的激光生物打印解决方案开发商Poietis展示了其最新产品 — 单细胞激光辅助生物打印平台。它可以制造出3D人类组织模型，而这类模型可以广泛用于化妆品、制药，以及人类组织工程化移植的发展和临床前评价等方面。
这款新产品最大的亮点在于能够以“单细胞分辨率”打印生物组织。这对于制造出优质的生物组织非常关键，因为只有如此高的分辨率才能确保生物组织可靠性和再现性。相比之下，普通生物打印技术采用的方式是“随机堆叠细胞”，根本无法确保这些。
Poietis生物打印平台之所以能实现“单细胞分辨率”下的打印主要是因为它做了下面几个创新：
①使用了计算机辅助设计软件，能在细胞尺度下融合多种细胞和材料，从而确定3D组织中每个细胞的位置及其周围环境
②拥有8个运动轴和多重实施监控系统，可以精确可靠地打印每个细胞及其基质
③拥有特制的图像系统，能监视并且验证打印完成的生物组织的一致性
9、全新“原位交联”生物3D打印技术诞生，或可治疗小耳畸形
5月，3Dynamic Systems公司宣布研究出了一种新的3D生物打印方法，可用于再生医学，尤其适合治疗小耳畸形症。此方法的核心是利用一种双原位交联工艺和聚合物生物墨水来打印高精度的组织结构。
对于这种新的生物3D打印方法，3Dynamic Systems表示有三个主要目标，分别是：1、开发出能进行高分辨率沉积的新型混合水凝胶；2、使用原位交联工艺以确保3D打印出的生物结构能在培养条件下保持住自身复杂的几何形状；3、确保3D打印的生物结构能用于产生原始的软骨祖系统。
这里简单介绍一下原位交联工艺 — 它的原理是利用2个注射器完成打印。其中一个填充的是生物墨水（每毫升含3500万个软骨细胞），另一个填充的是氯化钙（CaCl 2），作用是在打印过程中交联基于水凝胶的生物墨水。至于打印过程本身，则是通过一种直接双挤出技术实现的。
生物结构（此案例中是一只耳朵）打印完成后会被首先放入一个搅拌孵化箱（作用是维持组织的结构并为“后处理组织成熟”做准备），再放入一个由聚二甲基硅氧烷（PDMS）制成的聚合物模具。模具会确保生物打印几何结构在整个成熟期间保持不变。研究表明，在足够好的条件下，这种3D打印的耳朵能保持细胞活性长达3周。
3Dynamic Systems的这项研究距离得到真正应用尚有一段距离，但仍十分重要，因为它为未来的再生医学奠定了新的基础。
10、美国科学家利用3D打印卵巢帮老鼠成功产仔
5月，美国西北大学生育研究专家将一只母鼠的卵巢摘除，代之以一个3D打印卵巢。母鼠被植入人造卵巢后正常排卵并孕育出健康的下一代。
据悉，这种3D打印卵巢使用“一种以胶原蛋白为原料制成的胶状材料打印的。研究人员用这种材料“打印”出一条条细丝，让这些细丝堆叠成一个能帮助未成熟卵细胞发育成熟的网状结构。
卵巢对于卵细胞的发育成熟过程至关重要，但可能由于癌症治疗和一些影响荷尔蒙分泌的疾病受到损害。在开始癌症治疗前冷冻卵巢组织，之后将其移植回患者体内的技术已经取得一定成效，而3D打印卵巢技术有望帮助没能在治疗前接受卵巢组织冷冻处理的患者。
11、带6轴机械臂的新款生物3D打印机问世：已能打印出肝脏组织
6月，美国软件公司Advanced Solutions（AS）展示了他们新研发出的一款生物打印机 — BioAssemblyBot。这款机器的打印体积不大，为250毫米 x 300毫米 x 250毫米，打印方式也是常规的通过喷头沉积墨水，但还是有几个亮点，比如配备了一条6轴机械臂，打印更灵活；安装有多个激光传感器，可准确判断机械臂和喷头的位置与状态；有多达8个可更换的工具（功能包括沉积墨水，拾取和放置，加热和冷却等）。
虽然BioAssemblyBot目前还不能打印出真正可用来移植的人体器官，但AS公司总裁兼首席执行官Michael Golway表示，他们距离实现这一宏伟目标已经不远了。事实上，他们已经打印出了具有一定活性的肝脏结构，虽然它仅有钱币般大小。
“我们正在使用来自患者的原材料在体外创建3D结构，而这其中，血管化将是真正关键的部分，因为只有将它实现，打印的生物组织才能得到血液，”Golway解释说，“在接下来的五年里，我们会将关注的重点逐渐从研发转向临床应用，并且开始研发适合真正患者的功能性解决方案。”
12、新加坡开发出生物3D打印新方法，可避免损伤打印组织
7月，新加坡国立大学（NUS）生物工程系的研究人员近日发明了一种新的方法，据说可超越现有生物3D打印方法的一些限制，同时避免损伤打印的组织。
现有的生物3D打印方法是将细胞置入微型支架结构中，然后让它们在其中增殖分化，最终形成生物组织。然而，这种方法有一些缺点，比如细胞的密度比较低，扩散可能缓慢且不均匀等。因此，研究人员便尝试了改用激光实现更精确的控制。但这种方法同样有明显的缺点，就是极易损伤细胞。而这正是NUS这种新方法的改进之处。
据南极熊了解，NUS的这种新方法涉及使用低强度的近红外激光（NIR）和金纳米棒（GNR），具体来说就是将GNR植入培养细胞的微观环境中，利用它们吸收多余的激光，然后将这些光能转化为热能。这不仅可以避免损伤打印的细胞和组织，而且能让激光实现对打印过程的更精确控制，并且集成不同的构建单元。
值得一提的是，为测试精度的提升程度和不同单元的整合度，研究人员使用了一种特殊的水凝胶。它可以让被GNR吸收的热能在自身产生对流。通过控制这种对流的方向，研究人员就能创建出特定的结构。而通过引导激光，他们还可以在没有任何支架的情况下以特定的方式移动然后组装含干细胞的水凝胶颗粒。
总体来说，NUS的这种新方法对打印的细胞和组织损害较小，不会影响最终的结果，同时还能实现前所未有的精度。这就意味着它能够有广泛的应用，不仅是在生物3D打印方面，而且是在再生医学、组织工程等方面。
13、澳高校成功3D打印出脑神经组织
7月，澳大利亚伍伦贡大学（Wollongong）宣布找到了一种利用生物墨水3D打印人类诱导多能干细胞（iPSCs）的方法，有望令3D打印任何人体组织成为可能，包括脑组织。
这项突破性进展由伍伦贡大学的ACES科研中心实现的，是一种十分灵活的3D组织工程技术，可以令生成自人体的iPSCs在3D打印之后正常分化，然后形成完整的组织器官，最终用于药物测试、疾病治疗，以及器官移植。ACES团队甚至认为，比起捐献的器官，这些人造器官在移植时出现排异反应的几率会更低。
值得一提的是，此技术还有望利用神经细胞打印出真正的脑组织，而这就可以帮助科学家更好地研究人类的大脑，寻找对抗帕金森氏病、癫痫、精神分裂症等脑部疾病的灵丹妙药。要知道，这些疾病许多都是由神经递质失衡引起的，而ACES团队相信，他们可以通过3D打印的方法创建出能产生γ-氨基丁酸（GABA）和血清素等神经递质解决这个问题。
14、哈佛与麻省理工合作3D打印出带血管的肝脏芯片
8月，由哈佛、麻省理工等全球七大机构的科学家组成的团队结合3D打印、微流体芯片和水凝胶生物支架等多方面的综合知识，将体外肝脏药物测试推向了另一个高度，研制出了肝脏芯片。
据悉，这种芯片是使用真正的人类细胞打印的，还拥有匹配的血管结构，可以给组织细胞输送营养，因此可用于药物测试能够更安全、更可靠，且更适合动物和人类的疾病研究。
在肝脏器官芯片的商业化领域，美国食品药品监督管理局（FDA）已经开始测试一种肝脏芯片。这是一种模拟人类器官生物功能的迷你模型，FDA将测试它是否可以有效地为人体对食物以及食源性疾病的反应建模。这些实验能帮助FDA决定，医药公司在为可能具有毒性的新化合物（如食品添加剂）提出批准申请时，是否可以用芯片数据替代动物试验数据。监管机构尝试用器官芯片替代动物试验，这在全球范围内是首次。
15、3D打印骨骼首次植入小鼠未发生排异反应，内部还生成了骨髓
8月、由南丹麦大学（SDU）生物技术专家Andersen教授领衔的科学家团队在生物3D打印方面取得了重大突破 — 他们打印了一段骨骼，然后将其植入了小鼠的颅骨。而这段人造骨“史上首次”成功骗过了小鼠的免疫系统，融入了小鼠的原生组织中。更棒的是随后，它的内部还生长出了真正的骨髓。
这对于医学来说无疑是一项里程碑式的进展，要知道在此之前，3D打印人造骨骼的植入实验无一例外都出现了排异反应，而排异反应会引发危险的感染。那么，为何这次Andersen教授团队能取得成功呢？据南极熊了解，这是因为他们使用了一种新材料。它由磷酸钙粉末与脂肪混合制成，各方面都与真正的骨骼十分相似，所以不像金属、塑料或复合材料等传统人造骨材料那样容易引起排异反应。同时，它还可以被3D打印，即从FDM打印机的喷头中挤出。
“这种3D打印的骨骼实际上可以视为陶瓷，因为人骨的大部分就与陶瓷相似。它的所有部分目前都已经获得批准，可以用于人体。但接下来，我们还是首先会在猪身上进行类似实验，如果成功，我们才会进一步展开人体实验。”Andersen教授解释说。
16、日本科学家用新方法3D打印肝组织并成功将其植入小鼠体内
10月，日本九州大学的科学家找到了一种新的3D打印肝组织方法，并且成功将打印的肝组织植入了小鼠体内。这就标志着我们在开发用于人体的可移植3D打印肝组织方面又向前迈进了一步，同时证明了，细胞疗法可以成为用于治疗肝病的同体移植法的可行替代解决方案。
据南极熊了解，这种新方法与传统方法最大的不同在于没有使用支架，而使用了一种针头阵列。实际进行时，3D打印机喷嘴会将肝细胞（球状体）沉积到阵列上，然后不断重复这一过程，直到形成完整的3D结构。之后，待球状体融合到一起便可以将整个结构从阵列上取下。结果就得到了一个没有支架的肝组织。值得一提的是，只要再将组织培养几天，针头留下的孔洞就可以被新生的组织填平。
“我们的研究演示了一种利用生物3D打印机，通过融合数以百计的肝芽状球体快速制造类肝脏组织的新方法，”研究人员介绍说，“这其中，针头阵列最为关键，因为它可以将组织塑造成复杂的形状，从而令其立即获得循环能力。这就能避免体外培养通常会遇到的缺血问题。”
不过，研究最值得瞩目的地方或许还是最终成功将打印的肝组织移植到了小鼠体内。移植后7天，研究者惊喜地发现，一只小鼠体内的3D打印肝组织开始和原生的肝脏融合了！“我们的新方法有两大优点：1、不会造成血管堵塞；2、移植体和受体直接连接，有助于促进它们更好地生长。”研究者表示。
17、上海硅酸盐所3D打印仿生莲藕陶瓷支架，可促进组织再生
▲受自然界启发制备出仿生莲藕支架用于骨组织工程。（c-g）材料制备过程
11月，中国科学院上海硅酸盐研究所吴成铁研究员与常江研究员带领的研究团队在3D打印复杂结构生物陶瓷用于血管化大块骨缺损修复方面取得了新进展。该研究团队受到自然界中莲藕内部平行多通道结构的启发，采用3D打印制备出仿生莲藕支架，并与上海交通大学附属第九人民医院蒋欣泉团队合作进一步发现该类支架相对于传统3D打印支架具有显著提高大块骨缺损的修复的能力。该研究成果发表在《Advanced Science》（ 南极熊.3D打印仿生莲藕用于组织再生.pdf (1.71 MB, 下载次数: 50) ）。论文第一作者为上海硅酸盐所在读博士生冯春，指导导师为吴成铁研究员，并申请专利一项。
▲3D打印仿生莲藕支架理化性质的调控（a）不同材料（b）不同形状（c）不同孔道尺寸
该研究团队把传统3D打印支架每个基元的内部做成平行多通道结构，这种结构有望大大促进新血管和骨组织的长入，有利于骨缺损的修复，并重新设计了内部共轴镶嵌的挤压式3D打印针头，通过改进的3D打印制备方法，实现了一次性打印仿生莲藕支架。并且通过该改进的3D打印方法，能够便捷地调控仿生莲藕支架的物理和化学性质。采用该方法不仅可以用各种生物陶瓷（Akermanite, Al2O3, ZrO2）、金属Fe和高分子海藻酸钠等多种材料制备出仿生莲藕支架，而且能制备出不同形状、孔道数目、孔道直径的仿生莲藕支架。除此之外，还可以通过调控3D支架的基元堆砌方式和孔道数目来调控该仿生莲藕支架的孔隙率和力学强度。该仿生莲藕支架的最高孔隙率达到了80%，力学强度可以达到40MPa以上，能够满足骨缺损修复材料的要求。
▲仿生莲藕支架孔隙率和力学强度的调控（a）三种不同基元堆砌方式的仿生莲藕支架（b）孔隙率（c）力学强度
该研究团队进一步通过选择生物活性良好的镁黄长石（Akermanite）陶瓷作为基体代表材料，来探究这种仿生莲藕材料在骨组织再生工程中的性能和应用，分别制备了具有单孔道、双孔道、三孔道和四孔道的仿生莲藕生物陶瓷支架。体外生物学分析结果表明，与传统3D支架相比，该仿生莲藕镁黄长石生物陶瓷支架更有利于细胞的粘附和增殖，并且随着通道数目的增加，其效果越明显增加。体内动物实验表明该仿生莲藕生物支架大大提高了骨组织再生能力和成血管化效应，有利于骨缺损的修复。与传统的3D生物活性支架相比，该3D打印仿生莲藕生物支架更有利于营养物质向支架内部的传输，引导细胞和组织向内长入，从而促进前期的成血管以及后期的成骨，提高了骨缺损的修复性能。并由于其多通道高孔隙率的结构特点，该种材料还可以用于药物大分子装载、表面功能化修饰以及催化、能源、环境等其他领域。
▲仿生莲藕支架的体内生物学分析（a）兔子间充质干细胞（BMSCs）在仿生莲藕支架上的SEM照片，（c-e）细胞培养在支架上第3天的共聚焦显微镜照片，仿生莲藕支架的（f）细胞粘附和（g）增殖结果
这项研究得到了国家重点研发计划和国家自然基金、中国科学院前沿科学研究计划等基金的资助。
18、中国首台高通量集成化生物3D打印机诞生，剑指人体器官
11月，杭州捷诺飞公司正式发布了我国第一代高通量集成化生物3D打印机 — Bio-architect X。
Bio-architect X紧扣临床转化和应用需求，拥有50余项技术创新和突破。其打印喷头可兼容多种打印原理并多通道协同，从而实现大批量稳定制备医疗制品。机器的关键技术创新“离散制造微层析成像技术（MCT）”技术，从基础原理的提出到技术实现，全部由我国科学家和工程师完成！
这标志着，“十三五”国家重点研发计划“面向活体器械的功能材料与高通量集成化生物3D打印技术开发”专项项目运行的第一年，即取得重大突破！同时也意味着，在生物3D打印方面，我国的研究水平已经从与国际先进水平“并跑”变为了“领跑”！
▲打印样品：上图是肝单元，用于药物开发阶段的筛查；下图是医用组织工程支架，采用的是可降解高分子材料
国家重点研发计划项目专家组评价认为，第一代高通量集成化生物3D打印机的成功研制，不但推进了3D打印医疗器械、人工组织器官的临床转化进程，也为新药筛选提供了全新的解决方案，将推动中国新药创制与开发！
19、科学家出耳朵形状血管网络，或成3D打印器官重要助力
12月，斯洛文尼亚IRNAS研究所利用自制的Vitaprint开源生物3D打印机成功创建出了耳朵形状的血管网络，方法是先在凝胶中“绘制”出耳朵形状的空腔，再向其中灌注活细胞创建而成的（下图）。这项研究有望成为日后创建人工血管的基础。
IRNAS团队介绍，现在的生物打印机虽然已经可以用人体细胞作为材料打印出有活性的结构了，但距离打印出真正可移植的器官仍十分遥远。这其中的关键就是要能够创建出复杂的血管网络。不过，作为组织工程一直面临的主要挑战，血管化并没有那么容易，目前对可以制造的组织的厚度有非常严格的限制。因此，要想取得重大进展，就必须采取新的方法。
“我们正在探索用水凝胶制造血管系统，令其更加多样化并拥有更好的可用性。目前的结构可以用明胶和海藻酸盐创建。“IRNAS团队透露。
20、全球首个3D打印高精度脑血管屏障微流体模型问世，或助力研究脑部疾病新疗法
12月，意大利的一支研究团队宣布制造出了全球第一个高精度1:1脑血管屏障（BBB）微流体模型。它是利用双光子光刻微纳米3D打印技术创建的，由血管网络及周围的内皮细胞组成，与真正的BBB十分相似，因此有助于科学家寻找治疗阿兹海默症（老年痴呆）等脑部疾病的新方法。
BBB能保护大脑免受神经毒性化合物，病原体和循环血细胞的影响。但如果要想将治疗性化合物从血液系统输送到大脑，就必须通过这种具有选择性的生物屏障。 因此，重构BBB并尽可能模仿真实的体内环境对于开发针对脑癌的新疗法和神经退行性疾病的治疗至关重要。
“这项研究的创新点在于创造出了一个可靠的平台来进行高通量的脑部药物递送定量研究，“Ciofani说，“模型提供了一个封闭的系统。在其中，不同的变量如药物浓度 、血流速度、pH值和温度都可以很容易地调整和监测，从而帮助我们实时获取细胞/亚细胞水平上关于BBB穿越的宝贵且详细的信息。
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