美国科学家找到新方法可3D打印出更强人类组织

当前，生物3D打印通常都会遇到一个障碍，就是如何打印出能让细胞存活和生长的支架结构。对于这个问题，通常的解决方法是先用水凝胶打印出需要的结构，再将细胞注入。不过现在，美国宾州大学（PSU）的科学家们找到了一种更好的办法，就是将细胞与藻酸盐混合，然后直接进行打印。这种方法最大的优点就是生成的组织具有十分理想的机械特性。

这个项目的团队带头人Ibrahim T. Ozbolat表示，用水凝胶的方法虽然很普遍，但仍存在明显的问题 — 这种由聚合物链和水组成的物质会限制细胞的活动，阻止它们像在正常组织中那样相互交流，从而严重影响打印组织的机械完整性。另外，水凝胶在降解后还会产生对细胞生长有害的物质。

但使用藻酸盐这种从海藻中提取的天然物质就没有这样的问题。据南极熊了解，这主要是因为它可以形成直径（0.76-1.27）毫米的管道，而细胞（这里以软骨细胞为例）恰好被注射进在这种管道，然后存活至少1周时间。这期间，细胞会顺利地相互结合，形成可轻松移动的软骨细胞串，而它可以很好地代替生物墨水作为3D打印的材料。

打印完成的软骨会被转移到培养皿中，在营养物质的帮助下继续生长，直到最终形成完全的软骨组织。由于实际上是不需要支架结构的，所以这种新方法可以实现任意长度的细胞串。

虽然目前来说，用这种新方法3D打印出的软骨的机械强度仍比不上天然软骨，但却明显强于使用水凝胶打印的同类组织，有些类似于天然牛软骨。不过Ozbolat相信假以时日，它们一定能让这种人工软骨足以媲美天然软骨。

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