卡耐基梅隆大學(xué)發(fā)明了一種3D打印膠原蛋白和細(xì)胞，以構(gòu)成器官組成部分的方法，或許可以成為未來(lái)打印整個(gè)器官的基礎(chǔ)。這項(xiàng)技術(shù)全稱(chēng)為“懸浮水凝膠自由形態(tài)可逆嵌入”（FRESH），原理是在支撐凝膠上逐層打印膠原蛋白，使其凝固成正確的形狀
3D生物打印在制造器官替代物方面有著巨大的潛力，而人們對(duì)器官替代物有著迫切的需求。然而，利用適宜材料，例如膠原蛋白和活細(xì)胞，打印器官或器官組成部分方面的研究卻一直進(jìn)展不順。當(dāng)前手段打印的生物結(jié)構(gòu)經(jīng)常達(dá)不到植入物所需的分辨率和準(zhǔn)確度。

    研究人員安德魯·哈德遜表示：“膠原蛋白是一種極其適合3D打印的生物材料，因?yàn)樗鼧?gòu)成了人體內(nèi)的每個(gè)組織。但是，膠原蛋白剛開(kāi)始的時(shí)候是液態(tài)，因此很難用于3D打印——如果你在空氣中打印膠原蛋白，得到的只會(huì)是一灘稀泥。因此，我們開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)技術(shù)，可以阻止膠原蛋白變形。”

    “懸浮水凝膠自由形態(tài)可逆嵌入”需要將水凝膠打印到含有支撐凝膠的材料里去。支撐凝膠的作用是支撐打印結(jié)構(gòu)，幫助水凝膠在逐層打印的過(guò)程中凝固。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)可以打印較大的水凝膠結(jié)構(gòu)，或許未來(lái)可用于打印整個(gè)器官。

    這項(xiàng)技術(shù)可使用傳統(tǒng)3D打印機(jī)，也就是說(shuō)，幾乎只要擁有這種打印機(jī)，就可以制造水凝膠結(jié)構(gòu)。此外或許還能為患者量身打印植入物。迄今為止，卡耐基梅隆大學(xué)的研究人員已經(jīng)利用磁共振掃描數(shù)據(jù)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，打印了量身定制，完美適合特定患者的各種結(jié)構(gòu)。

    另外一名研究人員亞當(dāng)·費(fèi)因伯格表示：“我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，這項(xiàng)技術(shù)可以利用細(xì)胞和水凝膠打印心臟的各個(gè)組成部分，例如心臟瓣膜或正在跳動(dòng)的心室，而且這些組成部分可以發(fā)揮真正心臟的作用。利用人類(lèi)心臟的磁共振掃描數(shù)據(jù)，我們準(zhǔn)確重現(xiàn)了特定患者的心臟解剖結(jié)構(gòu)，并利用水凝膠和人類(lèi)心臟細(xì)胞3D生物打印了各種結(jié)構(gòu)。

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