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)的實驗室研究人員介紹了一種新的3D生物打印方法，稱為動態(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，同時保持高結(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，這通常會由于延長的暴露時間和復(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)移到實驗室板進(jìn)行成像時是一個巨大挑戰(zhàn)。

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DIP 系統(tǒng)

DIP 通過使用聲波以更快的速度定位細(xì)胞來解決這些問題，允許結(jié)構(gòu)直接在實驗室板上形成，而無需額外的處理。這項創(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 打印過程示意圖

柯林斯生物微系統(tǒng)實驗室負(fù)責(zé)人 David Collins 解釋說：“目前的3D生物打印機(jī)依賴于細(xì)胞在沒有指導(dǎo)的情況下自然排列，這帶來了很大的局限性�！笔褂� DIP 之后，細(xì)胞由聲波引導(dǎo)，從而實現(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。

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