近日，以色列特拉維夫大學(xué)(xué)的研究人員宣布他們利用 3D 打印技術(shù)(shù)，取病人自身的人體組織，打印出了全球第一顆完整的人造心臟。

在為因嚴(yán)重創(chuàng )(chuàng)傷和燒傷而毀容的人進(jìn)(jìn)行了二十多年改變生活的醫(yī)學(xué)(xué)研究之后，英國籌款慈善機(jī)構(gòu) Scar Free Foundation 宣布了一項(xiàng) 250 萬(wàn)英鎊的開(kāi)創(chuàng )(chuàng)性研究計(jì)劃，旨在利用生物打印和患者的自己的細(xì)胞。威爾士斯旺西大學(xué)(xué)的為期三年的項(xiàng)目可以推進(jìn)(jìn)用于面部重建的軟骨生物3D打印，同時(shí)(shí)通過(guò)分析來(lái)自世界上最大的有這種明顯差異的人群的數(shù)據(jù)來(lái)研究面部疤痕如何影響心理健康。

魯汶大學(xué)(xué)的跨學(xué)(xué)科研究人員團(tuán)隊(duì)已邁出了一步，可以使用3D打印從根部長(cháng)出牙齒。由外傷和發(fā)(fā)育異常引起的牙齒狀況通常會(huì )(huì)影響發(fā)(fā)育中的恒牙，特別是在兒童中，導(dǎo)致組織脫落，甚至整顆牙齒脫落。為了解決這個(gè)(gè)問(wèn)題，通過(guò)組織生物工程化的“牙根”，牙科組織工程學(xué)(xué)已成為一種潛在的修復(fù)，再生甚至牙齒替代的手段。在他們的最新研究中，研究小組研究了來(lái)自動(dòng)(dòng)物和真菌來(lái)源的殼聚糖支架的3D打印，這些支架將來(lái)可能會(huì )(huì)在這種再生牙科應(yīng)用中使用。

阿爾伯塔大學(xué)(xué)（A）的研究人員開(kāi)發(fā)(fā)了一種生物3D打印定制化鼻軟骨的方法，用于患有面部面部畸形的癌癥患者。使用CELLINK 3D生物打印機(jī)，科學(xué)(xué)家們已經(jīng)(jīng)能夠?qū)⒒頰嘸?xì)胞和膠原蛋白水凝膠的混合物精確地沉積成鼻腔形狀，然后再將其培養(yǎng)成功能性的軟骨。鑒于正常的鼻移植物經(jīng)(jīng)常會(huì )(huì)出現(xiàn)肺部感染甚至塌陷的風(fēng)(fēng)險(xiǎn)，因此該團(tuán)隊(duì)的植入物可能代表了治療未來(lái)癌癥患者面部腫瘤的更安全，更快捷的方法。

布法羅大學(xué)(xué)的科學(xué)(xué)家開(kāi)發(fā)(fā)了一種快速的新型3D生物打印方法，這可能是朝著(zhù)完全打印人體器官邁出的重要一步。使用基于VAT-SLA的新穎方法，該團(tuán)隊(duì)已能夠?qū)?chuàng)建充滿(mǎn)細(xì)胞的水凝膠結(jié)構(gòu)所需的時(shí)(shí)間從6多個(gè)(gè)小時(shí)(shí)減少到19分鐘。加快的生物制造方法還可以實(shí)(shí)現(xiàn)嵌入式血管網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò)的生產(chǎn)(chǎn)，這可能使它朝著(zhù)移植候補(bǔ)名單上的人員需要的挽救生命的3D打印器官邁出了重要的一步。

加利福尼亞大學(xué)(xué)洛杉磯分校薩穆利工程學(xué)(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)(fā)了一種新穎的兩管齊下的方法，以增強(qiáng)可用于制造人造腱，韌帶和軟骨的水凝膠的強(qiáng)度。所構(gòu)造的合成生物材料模仿天然生物組織的結(jié)構(gòu)，拉伸性和耐用性，并且它們的柔韌性意味著(zhù)它們可以以以前無(wú)法實(shí)(shí)現(xiàn)的配置進(jìn)(jìn)行3D打印。加州大學(xué)(xué)洛杉磯分校薩穆利分校工程學(xué)(xué)院材料科學(xué)(xué)與工程學(xué)(xué)助理教授何希敏說(shuō)：“這項(xiàng)工作顯示了一種與天然生物組織相當(dāng)甚至比其強(qiáng)大的人造生物材料的非常有前途的途徑?！?/span>

代爾夫特理工大學(xué)(xué)的工程師團(tuán)隊(duì)已經(jīng)(jīng)使用基于擠壓的3D打印來(lái)制造由多孔鐵制成的臨時(shí)(shí)性骨植入物。就像鎂或鋅一樣，多孔鐵是可生物降解的，這意味著(zhù)它具有巨大的潛力，可以作為臨時(shí)(shí)的骨替代物，隨著(zhù)新的骨骼再生長(cháng)而降解。通過(guò)重新吸收到體內(nèi)，臨時(shí)(shí)植入物可減輕長(cháng)期發(fā)(fā)炎的風(fēng)(fēng)險(xiǎn)，長(cháng)期發(fā)(fā)炎通常與金屬（如鈦）制成的永久性骨植入物有關(guān)(guān)。

近期，為了克服以上構(gòu)建三維構(gòu)建血管網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò)方法的缺點(diǎn)(diǎn)，以明膠和GelMA作為3D打印的生物墨水，倫敦帝國理工學(xué)(xué)院生物醫(yī)學(xué)(xué)工程研究所Molly M.Stevens團(tuán)隊(duì)在A(yíng)dvanced functional materials上發(fā)(fā)表題為“Void-Free 3D Bioprinting for In Situ Endothelialization and Micro?uidic Perfusion”的文章，如圖1A圖所示，研究者以溫敏的明膠基生物墨水作為可打印的犧牲模板，以可光交聯(lián)(lián)的GelMA作為填充細(xì)胞外基質(zhì)(zhì)模板。37℃下，明膠自發(fā)(fā)溶解形成貫穿的血管網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò)框架。

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(xué)的一組研究人員開(kāi)發(fā)(fā)了一種新的生物3D打印方法，該方法可以生成逼真的全尺寸人類(lèi)心臟模型?？茖W(xué)(xué)家的懸浮水凝膠自由形式可逆嵌入技術(shù)(shù)（FRESH）涉及將環(huán)(huán)保型藻酸鹽聚合物擠出到定制的明膠容器中，利用他們新穎的方法，該團(tuán)隊(duì)旨在與外科醫(yī)生合作，為手術(shù)(shù)訓(xùn)練和預(yù)計(jì)劃應(yīng)用創(chuàng )(chuàng)建針對患者的臨床模型。

來(lái)自紐約克拉克森大學(xué)(xué)的研究人員已經(jīng)(jīng)開(kāi)發(fā)(fā)了一種定制的生物墨水，并將其部署到了一系列與皮膚兼容的生物3D打印傳感器中。該團(tuán)隊(duì)的新穎墨水設(shè)計(jì)包括鈦納米顆粒，該納米顆粒一旦暴露于紫外線(xiàn)下，就會(huì )(huì)與有色染料發(fā)(fā)生光催化反應(yīng)，從而使凝膠變色。利用他們的新混合物，科學(xué)(xué)家們能夠3D打印對皮膚友好的生物傳感器，從而使用戶(hù)能夠?qū)⒁驖撛讖^度暴露于太陽(yáng)光線(xiàn)而造成的任何損害降至最低。