3D打印可精確建模復雜人體組織

科技日報訊 （記者張佳欣）美國華盛頓大學團隊開發(fā)出一款名為懸浮組織開放式微流控圖案化（STOMP）的新型3D打印設(shè)備。它能夠更精準地模擬人體組織，為復雜疾病的研究和治療提供新工具。相關(guān)論文發(fā)表在新一期《先進科學》雜志上。

3D組織工程技術(shù)近年來發(fā)展十分迅速，其可幫助科學家在實驗室中“搭建”心臟、肺部、皮膚和肌肉骨骼等組織，用于新藥測試和疾病研究。

團隊將3D組織工程技術(shù)比作“在果凍模具中制作果凍”，即把混合了活細胞與合成材料的水凝膠倒入支架中塑形。不過，這種傳統(tǒng)方法雖然模擬了體內(nèi)環(huán)境，但在同時研究多種組織類型、模擬復雜疾病如神經(jīng)肌肉疾病時仍有局限性。

此次開發(fā)的STOMP改進了這種方法。這款設(shè)備僅相當于手指尖大小，其工作原理就像是利用吸管將液體吸上去那樣，通過毛細作用，引導凝膠與細胞進入微通道，無需額外設(shè)備即可實現(xiàn)高分辨率圖案化構(gòu)建。這意味著，STOMP可將不同類型的細胞均勻分布在指定位置，就像在果凍中把水果一顆顆點綴到理想位置一樣，精細而有序。

在實驗中，STOMP成功模擬了患病與健康心肌組織的對比收縮，以及連接牙齒與牙槽骨的韌帶結(jié)構(gòu)。STOMP的可擴展性和操作簡便性，為研究更復雜的人體組織結(jié)構(gòu)和疾病模型提供了新平臺，也為藥物篩選和再生醫(yī)學應(yīng)用帶來新希望。