2016年生物3D打印領域十大進展

　　在過去一年中，生物3D打印取得了許多重大突破。例如3D打印人類皮膚、骨骼甚至是功能齊全的甲狀腺。確實，3D打印為生物發展鋪平了道路，這也得益于3D打印機獨特的重建人體組織結構能力。接下來，OFweek3D打印網小編將為大家盤點2016年生物3D打印領域的十大進展，和大家一起回顧這一年3D打印在生物領域的重要事件。

　　1、英國布里斯托大學科學家開發出一種新的生物墨水

　　近日，英國布里斯托大學(UB)的科學家開發出了一種新的生物墨水—它混合有干細胞并通過引導干細胞分化為骨細胞和軟骨細胞，用這種墨水3D打印而成的結構就能轉化為最初級的骨骼和軟骨，再經過數周生長，便會成為真正可用的植入物。且墨水中的合成聚合物還能被從3D結構中徹底“驅逐”出去，只留下有用的干細胞和天然聚合物，有助于在結構中形成微尺寸的孔洞，而這些孔洞能幫助干細胞更有效地接觸到營養物質。

　　據了解，這種新型墨水是由UB細胞與分子醫學學院Adam Perriman博士領導的團隊研制的。它的成分中除了干細胞，還有兩種聚合物—從海藻中提取的天然聚合物，以及醫學中常用的一種合成聚合物。前者的功能是作為干細胞生長所需的營養，后者的作用則是令墨水在溫度升到一定程度后固化。目前，Perriman博士及其團隊已經將他們的研究寫成了論文《使用模板多孔生物墨水進行生物3D打印》發表到了《先進醫療材料》雜志上。

　　2、科學家們創建了一臺可以制造器官、組織和骨骼的3D打印機

　　2016年2月15日，美國北卡羅萊納州維克森林大學(Wake Forest University)再生醫學研究所的科學家們創建了一臺可以制造器官、組織和骨骼的3D打印機，理論上，這些打印出來的器官、組織和骨骼能夠直接植入人體。這一成果已于當日發表在科學雜志《Nature Biotechnology》上。

　　據了解，此次研發的3D打印機使用計算機控制的噴嘴以一種非常精確的模式逐層擠出沉積材料，主要含有人體細胞的水凝膠。實際上，該3D打印機擁有多個噴嘴，一些擠出水凝膠，還有一些則擠出可生物降解材料，用來給打印出來的組織提供結構和強度支持。當輔助材料溶解和組織在機器中完成孵化時，它就有可能植入人體。

　　目前還有待觀察維克森林大學的這款3D打印機是否能夠真的打印器官——他們將很快在實際的人類身上進行測試。研究人員在其論文中說，在其打印的器官可以真正在一個人身上進行測試之前，他們的技術還需要“進一步發展”。

　　3、Organovo公司推出3D生物打印人類腎組織產品

　　2016年9月7日，全球領先的3D生物打印公司Organovo宣布推出一項新的3D生物打印產品——ExVive Human Kidney(ExVive人類腎臟)組織，并提供相應的商業服務。

　　據悉，ExVive Human Kidney更為準確的描述是3D生物打印腎臟近端小管模型，它將使客戶和研究人員更好地研究藥物和某些治療方式對人體腎臟的影響，有效地打開了先進藥物發現和開發的大門。到目前為止，Organovo已經收到關于該項創新產品的大量商業訂單。

　　Organovo公司在3D打印行業中以其顛覆性的3D生物打印組織服務而知名。其ExVive腎臟和肝臟組織產品為藥學研究人員提供了獨特的機會來重現復雜的細胞間相互作用和組織結構元素來測試和確定藥物對器官的影響，從而使其更快速有效地發現藥物，降低藥物研發成本。

　　4、哈佛大學研發出3D打印腎小管

　　在過去的幾年中，我們已經能夠發現生物3D打印取得了許多重大突破。而近期，哈佛大學的Jennifer Lewis實驗室的科學家邁出了創建人工腎臟的第一步。通過3D打印機，Jennifer Lewis和她的同事創建出了腎小管，能夠為血液流動提供血管網絡，一定程度上可以代替生物捐獻腎臟。

　　據了解，要完成3D打印腎小管，首先要在室溫下用一種含有人類干細胞的凝膠支撐3D組織網格。隨后再使用另一種可在冷卻時變成液體的凝膠流出網格，以留下可生長的血管。將材料封閉在細胞外基質中，將生長因子加入到中空通道中，以促使干細胞分化成特定的細胞類型。這種3D打印的腎小管可以存活超過兩個月。

　　5、CollPlant正開發用于生物打印的人體膠原蛋白基生物墨水

　　近期，再生醫學公司CollPlant宣布他們已經從以色列經濟部首席科學家那里獲得批準，將為他們2016年的開發項目提供部分資金。CollPlant目前正在探索基于人體膠原的醫療產品新的用途，其中包括開發一種生物墨水材料以用于3D打印人體組織和器官。

　　據悉，該公司此次獲得批準的發展計劃包括使用CollPlant rhCollagen開發多種可作為3D打印生物墨水材料的膠原基材料，這種材料可以促進人體組織的自然發展。生物墨水將被用于開發3D打印器官以及3D打印用于創傷和燒傷治療的替代組織。除此之外，首席科學家還資助了一個用來治療前交叉韌帶(ACL)膝關節損傷中常見的肌腱和韌帶撕裂的產品。這兩個項目都將使用CollPlant公司的Vergenix STR(軟組織修復基質)，這是一種當初被用來治療肌腱炎的產品。