浙江大学成功破解3D打印细胞营养输送难题

浙江大学机械工程学院傅建中教授课题组开发出一种器官打印工艺，在打印组织结构的同时打印出内部的营养输送通道，成功解决了3D打印细胞的营养维持问题。有了营养，细胞就能“活”得更久，这使得大尺寸器官3D打印成为可能。相关论文近日在线发表在《生物材料》杂志上。

器官打印，是用3D打印的办法，将含细胞的生物墨水进行一层层的精确可控沉积，从而构造出含细胞的三维结构，在此基础上进行后续培养，以获得想要的组织。打印“活物”远比打印一般的三维模型困难许多。

浙江大学成功破解3D打印细胞营养输送难题

“组织内遍布纤细的血管，它们是输送营养的流道。我们要在体外重构这些‘血管’。”论文通讯作者贺永副教授介绍，这是3D打印的一个热点问题。由于用来打印的凝胶材料非常软，现有思路多为先打印组织，再构造流道的“二次打印”法，效果不够理想。


课题组的思路，是同时打印组织结构和营养输送流道——一次成型！在一次实验中，他们偶然发现使用同轴喷头挤中空凝胶丝时、挤出的两条凝胶丝可以融合在一起，并具有一定的强度。“由于凝胶纤维内部是中空的，那应该能利用其进行营养输送。”贺永说，受此启发，课题组用了一年的时间，尝试基于中空凝胶纤维进行器官打印。

一次成型的工艺是否可靠？贺永说：“除了在工艺上方便快捷之外，一系列实验也证明了这一工艺的优越性：流道不但能稳定输送营养，还能让大分子营养物质渗透到细胞中去。”

据介绍，这一方法还可广泛应用于片上器官、凝胶基微流控芯片、细胞传感器芯片、药物筛选芯片等领域。