生物打印有望永遠(yuǎn)改變我們看待醫(yī)藥領(lǐng)域的方式。比如一些公司正在開發(fā)3D打印活的人體組織的技術(shù)，從目前來看，這只是一個(gè)時(shí)間問題，屆時(shí)將有許多疾病通過這種令人難以置信的技術(shù)被輕而易舉地根治。
當(dāng)前的生物打印被定義為通過層疊活細(xì)胞來三維打印生物組織和器官。這意味著，科學(xué)家們不僅能夠打印動(dòng)物組織，也能夠3D打印植物組織，甚至還可以把動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞結(jié)合起來打??！
動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的混合打?。∈遣皇歉械讲豢伤甲h？其實(shí)科學(xué)家們已經(jīng)做到了。近日，德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)的食品技術(shù)和生物過程工程研究，與該校另一家研究機(jī)構(gòu)大學(xué)醫(yī)院醫(yī)學(xué)系骨骼、關(guān)節(jié)和軟組織研究中心攜手合作，3D打印出了含藻水凝膠支架，該支架可用于3D打印人體組織以及其它的醫(yī)療應(yīng)用。
在《生命科學(xué)工程（EngineeringinLifeSciences）》雜志近日發(fā)表的一篇論文上，研究人員們描述了實(shí)現(xiàn)這一成果的多個(gè)步驟。首先，研究人員必須證明，他們能夠3D打印可生長的、活的微藻。要做到這一點(diǎn)，他們先將藻酸鹽基水凝膠與單細(xì)胞綠——藻萊茵衣藻混合在一起。然后將混合物放入一個(gè)盒子里并將其導(dǎo)入一個(gè)3通道計(jì)量系統(tǒng)內(nèi)使用。然后通過氣動(dòng)計(jì)量控制系統(tǒng)以大約10毫米/秒的速率一層一層將其沉積到平臺(tái)上。從此，這些3D打印的水凝膠/藻類混合物會(huì)在室溫狀態(tài)兼陽光下培養(yǎng)數(shù)天。如希望的那樣，這些3D打印物隨著藻類的生長逐漸變綠，并向周圍的環(huán)境釋放氧氣。
“這種快速成型方法在微藻封裝上的使用可望為其他不同的應(yīng)用打開新的有趣的可能性，”研究人員寫道。
這樣的應(yīng)用可能對健康和能源領(lǐng)域產(chǎn)生驚人的影響。例如，微藻可以用于制造保健食品、化妝品，對抗炎癥、細(xì)菌、甚至癌癥的藥品，以及生物燃料和過濾系統(tǒng)等。而更令人難以置信的是3D打印的微藻能夠用在3D打印的人或哺乳動(dòng)物組織上。
“將人類細(xì)胞和藻類細(xì)胞放在同一個(gè)生物支架上，其兩種細(xì)胞類型可以密切接近培養(yǎng)的總體可能性已經(jīng)成功地在本研究中展示出來了?！毖芯咳藛T寫道。
當(dāng)前，科學(xué)家們3D打印人或其它動(dòng)物的組織時(shí)所面臨的一個(gè)主要的障礙就是如何向組織內(nèi)的細(xì)胞供應(yīng)氧氣。尤其是在目前3D打印血管的技術(shù)還不夠完善的情況下，這就成了一個(gè)大問題。而在人體組織周圍安置能夠生產(chǎn)氧氣的微藻（見下面的示意圖），使其向細(xì)胞供應(yīng)其存活和生長所必需的氧氣和其他次生代謝產(chǎn)物就成了一個(gè)理想的解決辦法。
盡管研究人員已經(jīng)證明，人類細(xì)胞和植物細(xì)胞彼此靠近共同培養(yǎng)是可以的。但在這種方法能夠用于醫(yī)療之前，科學(xué)家們還有還有很多工作要做。根據(jù)在這樣的生物打印技術(shù)中使用的人類細(xì)胞類型不同，必須要對周邊條件進(jìn)行完美優(yōu)化，使藻類能夠充分地支持人類細(xì)胞的生長和存活。
無論如何，科學(xué)家正在進(jìn)行的這項(xiàng)研究從長遠(yuǎn)來看將對3D生物打印未來產(chǎn)生重大影響