更新时间：2025-05-18 02:12作者：佚名
奥地利维也纳技术大学的科学家通过3D打印机将活细胞嵌入精细结构中，以创建定制的新组织并促进控制和检查。这种新生物印刷方法对细胞研究和生物材料定制具有重要意义。
打印微小的3D物体不再是一个问题，但是活细胞打印仍然是一个新的挑战，首先，缺少合适的化学物质，需要液体或凝胶将聚焦激光束照亮的点凝结。某些过程非常不准确，或者仅允许非常狭窄的时间范围，可以对其进行处理而不会损坏单元。此外，在3D生物准确过程中和之后，所使用的材料必须对细胞友好，这敏感地限制了可能的材料的选择。
维也纳科学技术大学已使用全新的材料开发了高分辨率的生物打印过程。由于3D打印机的特殊“生物考虑”，在制造过程中，可以将细胞直接嵌入3D微米打印的3D矩阵中，并以每秒1米的速度打印，比以前快的速度达到数量级。 3D打印和生物制造研究小组负责人亚历山德罗·奥夫尼亚科夫（Alessandro Ovniakov）教授解释说：“细胞的行为在很大程度上取决于它们的机械和化学特性以及环境的几何形状。” “嵌入细胞中的结构必须能够渗透营养，使细胞能够生存和繁殖。但是，无论结构是刚性还是柔韧性，无论它们是稳定还是随着时间的推移而稳定也很重要。”
一种方法是首先制作适当的结构，然后用活细胞填充。但是，使用这种方法，可能很难容纳框架内的细胞，并且很难实现均匀的细胞分布。一个更好的选择是将活细胞直接嵌入3D结构中，这是一种称为“生物打印”的技术。
为了达到极高的分辨率，维也纳技术大学使用了多年的两光子聚合方法。当材料的分子同时吸收激光束的两个光子时，这种聚合方法才会启动，这是只有在激光束强度特别高的情况下才有可能。这是材料治愈的条件，否则将保持液体。因此，这种两光子方法非常适合生产具有高精度的非常细的结构。
Ovnyanikov教授说：“我们的方法提供了许多可能适应细胞环境的可能性。取决于可以使结构更难或更柔软的方式，甚至可以进行良好的连续过渡。因此，可以准确预测结构的外观以允许细胞的生长和指导迁移。还可以使用激光光的强度来调整结构的效果。
Ovnyanikov认为，使用这种3D模型，可以以前所未有的精度检查细胞的行为，了解疾病如何扩散，甚至在使用干细胞时以这种方式自定义组织。 （记者Gu帮）