近日，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)。由生物醫(yī)學(xué)工程師 David Collins 領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室研究人員介紹了一種新的3D生物打印方法，稱為動(dòng)態(tài)界面打印（Dynamic Interface Printing，DIP）。該方法利用聲波引導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入精確的結(jié)構(gòu)，在幾秒鐘內(nèi)產(chǎn)生復(fù)雜的人體組織。相關(guān)論文于 10 月 30 日發(fā)表在《自然》雜志上。

這一突破為定制的高保真組織結(jié)構(gòu)提供了潛力，可應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)和疾病建模。該方法可以實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)生物打印機(jī)快350倍的3D打印速度，在幾秒鐘內(nèi)3D打印細(xì)胞結(jié)構(gòu)，減少細(xì)胞損傷的機(jī)會(huì)，同時(shí)保持高結(jié)構(gòu)精度。

目前大多數(shù)生物打印機(jī)都依賴于逐層構(gòu)建，這通常會(huì)由于延長(zhǎng)的暴露時(shí)間和復(fù)雜的后處理步驟而損害細(xì)胞活力。而在打印之后，組織結(jié)構(gòu)通常需要精細(xì)處理才能避免損壞，因此在將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室板進(jìn)行成像時(shí)是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。

圖片:搜狗截圖20241111140405.png

DIP 系統(tǒng)

DIP 通過(guò)使用聲波以更快的速度定位細(xì)胞來(lái)解決這些問(wèn)題，允許結(jié)構(gòu)直接在實(shí)驗(yàn)室板上形成，而無(wú)需額外的處理。這項(xiàng)創(chuàng)新保護(hù)了細(xì)胞培養(yǎng)物，并為從腦組織到軟骨的各種組織類型提供了更高自由度的定制化。

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DIP 打印過(guò)程示意圖

柯林斯生物微系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人 David Collins 解釋說(shuō)：“目前的3D生物打印機(jī)依賴于細(xì)胞在沒(méi)有指導(dǎo)的情況下自然排列，這帶來(lái)了很大的局限性。”使用 DIP 之后，細(xì)胞由聲波引導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)精確的細(xì)胞放置并消除與傳統(tǒng)生物打印相關(guān)的許多風(fēng)險(xiǎn)。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08077-6