可以通过活细胞定制组织

奥地利维也纳技术大学的科学家已经通过3D打印机发明了将活细胞用于精细结构的技术，以创建定制的新组织并促进控制和检查。这种新的生物打印方法对于细胞研究和生物材料定制非常重要。

打印细小，精细的3D对象不再是问题，但是活细胞打印迄今为止一直是一个新的挑战，首先是因为缺少需要液体或凝胶凝结到聚焦激光束的合适化学物质，照明。一些过程非常不准确，或者只允许处理非常狭窄的时间范围而不会损坏电池。此外，在3D生物精度期间和之后，所使用的材料必须是对细胞友好的，从而敏感地限制了可能材料的选择。

维也纳科技大学已经开发出一种使用新材料的高分辨率生物打印工艺。由于3D打印机具有特殊的“生物墨水”，因此可以在制造过程中将单元直接嵌入3D微型打印的3D矩阵中。以每秒1米的速度打印，比以前快了几个数量级。 3D打印和生物制造研究小组负责人Alessandro Ovnynikov教授解释说：“细胞的行为在很大程度上取决于其机械和化学性质以及环境的几何形状。”嵌入细胞的结构必须能够穿透营养，以便细胞能够生存和繁殖。但是，无论结构是刚性还是柔性，重要的是它们必须随着时间的推移而稳定或退化。”

一种方法是首先制造合适的结构，然后在其中填充活细胞。然而，通过这种方法，可能难以在框架内容纳单元，并且难以实现均匀的单元分布。更好的选择是将活细胞直接嵌入3D结构中，这是一种称为“生物打印”的技术。

为了获得极高的分辨率，维也纳工业大学已使用双光子聚合方法多年。当一种材料的分子同时吸收激光束的两个光子时，就会启动这种聚合方法，这只有在特别高的激光束强度下才可能实现。这是物质固化的条件，否则它将保持液态。因此，这种双光子方法非常适合于以高精度生产非常精细的结构。

Ovnynikov教授说：“我们的方法为适应细胞环境提供了许多可能性。根据结构的不同，即使进行精细的连续过渡，它也可以变硬或变软。结构的外观可以精确地确定。可以使细胞生长并指导迁移。激光的强度还可以用来调节结构随时间分解的难易程度。”

Ovnynikov相信，使用此3D模型，您可以以前所未有的准确性检查细胞的行为，可以了解疾病的传播方式，并且如果使用干细胞，甚至可以以这种方式定制组织。

总编辑圈

十多年来，科学家一直在研究用于制造活体组织结构的生物制造领域，但我们仍处于这条漫长道路的开始。其中，使用活细胞作为印刷材料的过程太难于在后期考虑细胞的生长，并且已经认为非常困难。现在，科学家已经提高了这项技术的精度，不仅使人类能够最大程度地了解细胞行为，而且使将来使用细胞定制生物特征识别模型成为可能。