更先进生物3D打印机诞生！已成功造出活性人体组织

生物3D打印正在以前所未有的高速度发展着，因为这种技术有望制造出高质量的人工组织，从而满足医疗方面的巨大需求。最近，美国北卡罗莱纳州维克森林大学（WFU）又在这一领域取得了突破 — 他们的再生医学研究所已经研制出了一台能够制造活性人体组织的3D打印机。到目前为止，研究所的科学家们已经使用该设备成功造出了耳朵、骨骼和肌肉等人体结构，并成功进行了动物试验。

在已经发表在了《自然生物技术》杂志上的论文中，科学家对这台综合组织器官打印系统（ITOP）做了简单的介绍：它的工作方式与普通FDM设备类似，都是逐层沉积。它配备有多个喷头，其中一些会挤出生物降解型材料，用于制造组织结构的外壳；另一些会挤出水凝胶，用来制造组织主体。当制造完成，用于辅助的材料溶解后，由它生成的3D打印组织器官就能被植入人体了。

下面的视频是打印一段颚骨的全过程。相信看过它，你便会对ITOP有一个大致的了解：

据南极熊了解，用该设备制造组织器官的流程是这样的：首先，通过对目标结构的CT或MRI扫描创建出它们的3D数字模型（这可以实现与人类待移植者的高度匹配），然后再将文件输入打印机完成制造。之后，为了进行测试，他们将这些结构植入到了动物（主要是小鼠）身上。随着时间的流逝，他们惊喜地发现，这些结构逐渐长成了成熟的功能组织并发展出了血管系统，而这就意味着它们同样可以用于人体。

为了延长这些3D打印结构的存活时间，科学家们对水凝胶材料做了优化，同时设计并在其中打印出了一种带有微型通道的晶格结构。前者的作用是促进细胞不断生长，后者的作用则是令细胞存活所需的氧气和营养物顺利通过。通过这些方法，迄今为止，他们的所有3D打印结构都已经存活了数周，而且没有出现坏死的情况。

“对于制造医学上需要的替代组织来说，这台新型3D打印机无疑是一项重要进展，”再生医学中心主任兼论文第一作者Anthony Atala表示，“现在，它已经可以制造出真实大小的人体组织了。未来，经过进一步的改进，它将有能力直接制造出整个活性器官。”

由于展现出了极大的潜在价值，WFU的这一先进生物3D打印项目已经得到了来自军队再生医学研究所（AFIRM）的资金支持。该机构由美国联邦政府资助，主要职责是寻找再生医疗解决方案以救助因战争而伤残的军人。

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