2016年生物3D打印领域十大进展

　　在过去一年中，生物取得了许多重大突破。例如人类皮肤、骨骼甚至是功能齐全的甲状腺。确实，为生物发展铺平了道路，这也得益于3D打印机独特的重建人体组织结构能力。接下来，OFweek3D打印网小编将为大家盘点2016年生物3D打印领域的十大进展，和大家一起回顾这一年3D打印在生物领域的重要事件。

　　1、英国布里斯托大学科学家开发出一种新的生物墨水

　　近日，英国布里斯托大学(UB)的科学家开发出了一种新的生物墨水—它混合有干细胞并通过引导干细胞分化为骨细胞和软骨细胞，用这种墨水3D打印而成的结构就能转化为最初级的骨骼和软骨，再经过数周生长，便会成为真正可用的植入物。且墨水中的合成聚合物还能被从3D结构中彻底“驱逐”出去，只留下有用的干细胞和天然聚合物，有助于在结构中形成微尺寸的孔洞，而这些孔洞能帮助干细胞更有效地接触到营养物质。

　　

 

　　据了解，这种新型墨水是由UB细胞与分子医学学院Adam Perriman博士领导的团队研制的。它的成分中除了干细胞，还有两种聚合物—从海藻中提取的天然聚合物，以及医学中常用的一种合成聚合物。前者的功能是作为干细胞生长所需的营养，后者的作用则是令墨水在温度升到一定程度后固化。目前，Perriman博士及其团队已经将他们的研究写成了论文《使用模板多孔生物墨水进行生物3D打印》发表到了《先进医疗材料》杂志上。

　　2、科学家们创建了一台可以制造器官、组织和骨骼的3D打印机

　　2016年2月15日，美国北卡罗莱纳州维克森林大学(Wake Forest University)再生医学研究所的科学家们创建了一台可以制造器官、组织和骨骼的3D打印机，理论上，这些打印出来的器官、组织和骨骼能够直接植入人体。这一成果已于当日发表在科学杂志《Nature Biotechnology》上。

　　

 

　　据了解，此次研发的3D打印机使用计算机控制的喷嘴以一种非常精确的模式逐层挤出沉积材料，主要含有人体细胞的水凝胶。实际上，该3D打印机拥有多个喷嘴，一些挤出水凝胶，还有一些则挤出可生物降解材料，用来给打印出来的组织提供结构和强度支持。当辅助材料溶解和组织在机器中完成孵化时，它就有可能植入人体。

　　目前还有待观察维克森林大学的这款3D打印机是否能够真的打印器官——他们将很快在实际的人类身上进行测试。研究人员在其论文中说，在其打印的器官可以真正在一个人身上进行测试之前，他们的技术还需要“进一步发展”。

　　3、Organovo公司推出3D生物打印人类肾组织产品

　　2016年9月7日，全球领先的3D生物打印公司Organovo宣布推出一项新的3D生物打印产品——ExVive Human Kidney(ExVive人类肾脏)组织，并提供相应的商业服务。

　　

 

　　据悉，ExVive Human Kidney更为准确的描述是3D生物打印肾脏近端小管模型，它将使客户和研究人员更好地研究药物和某些治疗方式对人体肾脏的影响，有效地打开了先进药物发现和开发的大门。到目前为止，Organovo已经收到关于该项创新产品的大量商业订单。

　　Organovo公司在3D打印行业中以其颠覆性的3D生物打印组织服务而知名。其ExVive肾脏和肝脏组织产品为药学研究人员提供了独特的机会来重现复杂的细胞间相互作用和组织结构元素来测试和确定药物对器官的影响，从而使其更快速有效地发现药物，降低药物研发成本。

　　4、哈佛大学研发出3D打印肾小管

　　在过去的几年中，我们已经能够发现生物3D打印取得了许多重大突破。而近期，哈佛大学的Jennifer Lewis实验室的科学家迈出了创建人工肾脏的第一步。通过3D打印机，Jennifer Lewis和她的同事创建出了肾小管，能够为血液流动提供血管网络，一定程度上可以代替生物捐献肾脏。

　　

 

　　据了解，要完成3D打印肾小管，首先要在室温下用一种含有人类干细胞的凝胶支撑3D组织网格。随后再使用另一种可在冷却时变成液体的凝胶流出网格，以留下可生长的血管。将材料封闭在细胞外基质中，将生长因子加入到中空通道中，以促使干细胞分化成特定的细胞类型。这种3D打印的肾小管可以存活超过两个月。

　　5、CollPlant正开发用于生物打印的人体胶原蛋白基生物墨水

　　近期，再生医学公司CollPlant宣布他们已经从以色列经济部首席科学家那里获得批准，将为他们2016年的开发项目提供部分资金。CollPlant目前正在探索基于人体胶原的医疗产品新的用途，其中包括开发一种生物墨水材料以用于3D打印人体组织和器官。

　　

 

　　据悉，该公司此次获得批准的发展计划包括使用CollPlant rhCollagen开发多种可作为3D打印生物墨水材料的胶原基材料，这种材料可以促进人体组织的自然发展。生物墨水将被用于开发3D打印器官以及3D打印用于创伤和烧伤治疗的替代组织。除此之外，首席科学家还资助了一个用来治疗前交叉韧带(ACL)膝关节损伤中常见的肌腱和韧带撕裂的产品。这两个项目都将使用CollPlant公司的Vergenix STR(软组织修复基质)，这是一种当初被用来治疗肌腱炎的产品。