美国研究团队研发出新型生物打印技术,可快速生成有复杂内部结构的生物相容性水凝胶,用来模仿人体气管和血管等脉管系统,为未来人造功能性器官扫除一个重要的技术障碍。该突破性成果刊登在近日的《科学》杂志上。
人造功能性组织的最大障碍之一,是无法制造出复杂的脉管系统将营养物质运送至人体组织中。此外,人体器官中还包含独立的脉管网络,例如肺中的气管和血管以及肝脏中的胆管和血管,这些相互渗透的网络在物理上和生物化学上是相互缠绕的,结构本身与组织功能密切相关。
为了应对这一挑战,由美国莱斯大学的乔丹·米勒和华盛顿大学的凯利·史蒂文斯领导的研究团队开发出一种水凝胶3D打印技术。这种新的开源生物打印技术的核心是被称为“组织工程立体光刻仪”(SLATE)的设备和相应的蓝光吸收剂。该系统应用增材制造原理,在水凝胶预溶液中添加了蓝光吸收剂,使得吸收蓝光后凝固的水凝胶被限定在非常精细的一层中。
该系统可以在几分钟内生成具有复杂内部结构的生物相容性水凝胶。这使科学家们能够创造出复杂的脉管网络,模拟人体血液、空气和淋巴等物质的自然通道。
为了证明该研究的原理,科学家们生成了一个模拟肺泡的水凝胶模型,实验表明人造气管可将氧气输送至人造血管网络中,与人体肺泡的气体交换活动相似,红血球流经人造肺泡周围的血管网络时能够捕获氧气。此外,为了验证打印组织的生物兼容性,研究人员还将含有肝细胞的生物打印结构植入有慢性肝损伤的小鼠体内,结果显示,肝细胞能够在植入后存活。
利用患者自身组织细胞通过生物打印来生成移植用功能性器官一直是科学家们的梦想,因为它不仅能解决来源稀缺问题,还能防止器官排斥。不过,史蒂文斯表示,肝脏的功能有500种之多,这样的复杂性意味着目前尚没有人造物可以替代,但未来的生物打印器官有望实现这一目标。预计生物打印在20年内将成为医学的重要组成部分。
总编辑圈点
3D打印刚刚进入公众视野时,有人认为这种技术只是一种噱头。因为有些3D打印出来的东西结构简单、表面粗糙,看起来似乎不太高级。经过不断迭代升级,3D打印已经在打破人们对它的偏见。在航空领域,它可以为飞机和宇宙飞船打印零部件;在医学领域,它竟然可以用来打印血管。如此展望10年甚至20年,3D打印所能发挥的作用将进一步超越我们的想象。
来源:科技日报 作者:李山
为你推荐
资讯 诺和诺德每周一次长效基础胰岛素Awiqli在美国获批
诺和诺德近日宣布,美国食品药品监督管理局(FDA)已批准Awiqli(insulin icodec-abae,国内通用名依柯胰岛素注射液、商品名诺和期)注射液700单位 mL。
2026-03-30 16:34
资讯 “医学影像大模型第一股”德适登陆港交所,开盘大涨121%
上市首日,德适以每股99港元的发行价开盘,股价随即大幅飙升,盘中最高涨幅达121%,报219港元,市值迅速突破200亿港元
2026-03-30 12:39
资讯 微元合成完成 3 亿元 A + 轮融资,联合全球顶尖机构发布 AI 生物计算开放平台 PoseX
本轮融资由河南投资集团汇融基金与复旦大学校董、化工行业资深投资人谭瑞清先生联合投资
2026-03-30 12:34
资讯 华海药业与西班牙制药企业达成不超过3.4亿美元的BD交易
3月29日,华海药业发布公告称,下属控股子公司上海华奥泰生物药业股份有限公司与西班牙知名制药企业Almirall,S A 达成全球研究合作及许可协议,用于开发具有多种潜在适应症(...
2026-03-30 10:18
资讯 礼来与英矽智能达成交易总价值最高约27.5亿美元的AI药物合作
3月29日电,英矽智能在港交所公告,已与Eli Lilly and Company(“礼来”)达成授权及药物研发合作,双方将利用英矽智能的AI制药能力,加速多个治疗领域中新型疗法的发现与开发。
2026-03-30 09:58
资讯 助力国家人工智能应用中试基地建设,蚂蚁阿福上线樊嘉院士肝病专科智能体
3月28日,国家人工智能应用中试基地(医疗领域)阶段性成果总结发布会在复旦大学附属中山医院举行。
2026-03-29 21:03
资讯 贵州百灵的“平账”造假行为
3月28日,贵州百灵(ST百灵,002424 SZ)发布多则公告披露,公司及相关当事人已分别收到贵州证监局下发的《行政处罚决定书》,涉及连续四年年报虚假记载、相关人员违规履职等多...
2026-03-29 19:38
资讯 李强主持召开国务院常务会议,研究加快建设分级诊疗体系有关政策措施
要统筹抓好分级诊疗体系建设和医疗卫生强基工程实施,以常见病、慢性病为重点引导群众基层首诊,以增强就医连续性为导向优化转诊服务管理,扎实做好家庭医生签约服务,推动医疗...
2026-03-28 22:18
资讯 百度智能云加码银发经济:大模型破解养老供需错配难题
当居家养老还停留在“人找服务”的传统模式时,以大模型与AI Agent为代表的智能技术,正在掀起一场全新变革,服务开始主动理解需求,并精准触达每一位老人。
2026-03-27 17:24
资讯 优赫得序贯THP方案在华获批用于HER2阳性早期乳腺癌新辅助治疗,实现该适应症“全球首发”
此次获批使优赫得®迈向早期乳腺癌,成为首个且唯一*获批HER2阳性乳腺癌新辅助治疗的ADC疗法
2026-03-27 17:16
资讯 医疗服务价格项目立项指南解读辅导(第1期)
长期以来,医疗服务价格实行属地管理,由地方医药价格主管部门制定价格项目、确定价格水平,地区间价格项目数量、内涵、颗粒度差异较大,部分地区按操作流程、岗位分工等拆分价...
2026-03-27 11:21
资讯 社保“第六险”,长期护理险全国落地
3月25日,中共中央办公厅、国务院办公厅发布《关于加快建立长期护理保险制度的意见》,标志着这项被称作社保“第六险”的制度正式结束10年试点,迈向全国建制新阶段。
2026-03-26 18:09
资讯 国家药监局发布《药品现代物流规范化建设指导意见》,自发布之日起施行
本指导意见是对申请开办药品批发企业(以下简称批发企业)和接受委托储存运输药品业务的第三方药品现代物流企业(以下简称第三方物流企业),在药品现代物流设施设备等方面的基...
2026-03-26 10:14
资讯 华东医药独家商业化VC005片Ⅲ期临床顶线数据积极,抢占自免口服疗法新高地
华东医药战略合作方江苏威凯尔医药科技股份有限公司(简称“江苏威凯尔”)宣布,其自主研发的Ⅱ代高选择性JAK1抑制剂VC005片在口服治疗中重度特应性皮炎(AD)的Ⅲ期临床研究中...
2026-03-25 18:52







