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生物3D打印进展

发布日期:2019-01-26 0 1419

3D打印的进展来看,解决器官移植缺这一标过于乐观,器官远比人们想象的要复杂得多

1很多内在的发育机理机制在生物学上还有待更深的理解

2重现体内的精细结构对制造而言也是一大难题

以血管为例,血管是一个看起来结构简单的器官,但实际上血管除了有多层不同的细胞组织结构(典型血管主要有内皮、平滑肌及成纤维细胞构成)外,血管壁的选择性通透、血管壁的弹性及抗凝等功能都使得体外制造活性血管以替换体内病变血管具有相当大的难度

对于医学机理机制研究需求,有关在体外构建含细胞的三维结构以更好地模拟体内环境这方血的研究已蓬勃发展,在大通量药物筛选、器官发育及病变的机理机制等方血的探讨已经有相关报道

由于在理论上可以实现多种细胞在空间及时间上的定向操控,生物3D打印成为体外构造活性的三维细胞结构最为理想的手段

在可预期的时间内,围绕体外器官模型的构建,生物3D打印必将发挥越来越大的作用

前社会上对生物3D打印存在一定的误解,很多人认为生物3D打印已经无所不能,什么材料都能打印,基于这一技术很快就可打印心脏、肝、肾、肺等器官并实现器官移植

事实上,生物3D打印还远未达到最初器官打印的设想,体外打印能够用于移植的活性器官还有相当长的路要走

仍以土豆为例,对前生物3D打印的进展作一个形象的比喻就是:可实现由土豆丝组装成土豆片再到土豆的过程,土豆丝内的细胞也有很好的活性,但距离细胞协同产生组织乃至器官的功能还有较大的距离,换句话说,打印出的土豆可做到形似,离神似还有一定的距离(打印出的土豆难以实现种到地里后能够发芽这里所说的打印土豆只是一个形象的比喻,事实上生物3D打印主要操纵动物细胞,基于生物打印的方法去打印土豆前需求不大)

也就是说,前可以打印出含细胞的结构,但是打印的结构仅仅在外形及结构上类似体内组织器官,结构内的细胞只具有简单的协同功能,与真实器官的复杂生理功能还有很大差距

考虑到实现功能化是生物打印从基础研究走向实际应用的核心,如果不能解决“形似而神不似”的问题,生物打印的发展将会面临瓶颈


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