高速3D生物打印機(jī)面世，利用聲波幾秒鐘內(nèi)精準(zhǔn)構(gòu)建出細(xì)胞結(jié)構(gòu)

  • 來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
  • 2024-11-11

新型3D生物打印機(jī)。圖片來(lái)源：澳大利亞墨爾本大學(xué)

 

科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

澳大利亞墨爾本大學(xué)科學(xué)家研制出一款新型高速3D打印機(jī)。這款先進(jìn)的生物打印機(jī)利用“動(dòng)態(tài)界面打印”技術(shù)，巧妙借助聲波，能在幾秒內(nèi)快速精準(zhǔn)構(gòu)建并打印出3D細(xì)胞結(jié)構(gòu)。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《自然》雜志。

研究人員表示，這項(xiàng)技術(shù)為癌癥研究提供了一種精準(zhǔn)復(fù)制特定人體器官和組織的利器，將極大提升預(yù)測(cè)和開發(fā)新型藥物療法的潛力，顯著降低對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的需求，為藥物發(fā)現(xiàn)開辟一條更先進(jìn)且合乎道德的新路徑。此外，該技術(shù)也有助為患者提供量身定制的個(gè)性化治療方案。

研究人員解釋稱，傳統(tǒng)的3D生物打印是一個(gè)緩慢而精細(xì)的過(guò)程，需要逐層堆疊細(xì)胞。然而，這些細(xì)胞往往很難“精準(zhǔn)就位”，導(dǎo)致難以打印出準(zhǔn)確的人體組織結(jié)構(gòu)。

而新型打印機(jī)則能利用振動(dòng)氣泡產(chǎn)生的聲波，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行精準(zhǔn)操控和排列，從而創(chuàng)建出精確而復(fù)雜的3D組織結(jié)構(gòu)。

更重要的是，傳統(tǒng)3D生物打印過(guò)程速度較慢，而這款打印機(jī)的速度比傳統(tǒng)方法快350倍。

此外，傳統(tǒng)方法打印出來(lái)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)平板時(shí)，往往容易受損，影響細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性。而這款打印機(jī)則能直接將細(xì)胞結(jié)構(gòu)打印到實(shí)驗(yàn)室平板上，從而能確保打印結(jié)構(gòu)的完整性和無(wú)菌性。

研究人員認(rèn)為，生物打印具有巨大潛力，但一直飽受效率低下和應(yīng)用范圍有限的困擾。最新技術(shù)在打印速度、產(chǎn)品精度和一致性方面取得了重大進(jìn)步，為實(shí)驗(yàn)室研究和臨床應(yīng)用之間搭建了一座橋梁。

未來(lái)，研究人員或?qū)幕颊呱砩喜杉M織樣本，打印出定制組織模型，并通過(guò)一系列藥物測(cè)試，篩選出最佳藥物，從而大幅提高新藥開發(fā)的效率，推進(jìn)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療。

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