新型“直接激光”生物3D打印技术能够实现超高分辨率

加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员正在开发一种新的生物3D打印技术，该技术可用于从活体生物组织产生三维结构，并可用于治疗严重烧伤，器官问题和癌症患者。 UBC的Okanagan校区正在开发基于激光的生物3D打印方法。

UBC工程副教授Keekyoung Kim

新的生物3D打印技术被称为“直接激光生物3D打印”，由低成本激光二极管装置组成，可固化生物相容水凝胶材料的结构。这些水凝胶结构可以印制成各种复杂的交联图案，然后可以注入活细胞，产生生物打印的活性组织。开发生物打印技术的工程教授Keekyoung Kim说：“生物医学工程的zui终目标之一是重新创造可行的，健康的活性组织。这些应用令人震惊，可能从帮助患有严重烧伤或器官衰竭等疾病的人到创造用于研究癌症等疾病的人造组织。“

那么，创新的生物打印技术与现有方法不同之处是什么？据UBC的研究人员介绍，直接激光打印能够以比现有工艺更高的分辨率制造人造组织。据报道，3D生物打印的水凝胶结构具有更高的分辨率，能够支持95％有效的活细胞。“组织模式具有非常好的特性和高细胞活力，这充分证明了我们的系统具有创造功能性工程组织的真正潜力。”Kim解释道。 “我为能为生物医学研究带来改变感到兴奋。”Kim说，生物打印技术的首批应用之一将用于癌症治疗研究。 3D打印的组织结构将适用于容纳和生长癌细胞，然后可以将其用作癌症研究和测试的生物模型。

在癌症研究领域，3D生物模型越来越重要，因为它们为癌细胞生长和生存提供了一个更现实的环境，从而使科学家更有效地开发治疗癌症。zui近一项涉及3D生物打印技术的研究项目探索了3D打印组织支持和容纳健康细胞的能力。zui近在“高级医疗保健材料”杂志上撰写的这个实验，涉及印刷一种“封装常用乳腺癌细胞系”的水凝胶结构。zui终，Kim和他的跨学科团队（包括工程教授乔纳森霍尔兹曼和化学教授弗雷德梅纳德）希望直接激光打印生物打印方法将使医学研究人员能够推进一系列健康问题的治疗研究。

“生物组织印刷将生物学，化学和微型制造方面的知识应用于健康科学，”Holzman补充道。 “我认为我们zui近在生物组织印刷方面的成功来自我们团队的多学科性质。”UBC努力开发三维生物打印方法来构建三维细胞培养物并不是一个独特的方法。今年六月，位于科罗拉多州的美国国家航空航天局附属研究中心BioServe空间技术公司宣布计划在太空中对三维细胞结构进行生物打印，以促进癌症研究。