3D生物打印技术

3D生物打印技术

吴赟

滑铁卢大学化学系

关键词：生物、3D打印、器官移植

3D生物打印属于3D打印的一个分支，它的提出旨在解决器官移植的局限性问题。以往的器官移植存在供源有限，配型难，以及排斥反应等问题。3D生物打印技术的出现，为这一系列问题提供的解决的可能性，从而能够让更多的病人能够及时得到救治。

3D打印图案可以通过多种方式获得。使用核磁共振（MIR）和电子计算机断层扫描（CT）能够精确的获得待打印器官或组织的结构。在科学研究中，打印图案也可以通过使用Solidworks等三维设计制图软件绘制。所有3D模型保存为通用的三角网格格式（.stl），该文件再被3D打印软件读取对打印机给出指令逐层构建。3D生物打印不同于普通的3D打印技术的一点在于打印“墨水”是由细胞、生长因子等活性成分与生物材料混合组成的。打印墨水的制备是3D生物打印技术关键的一步。常用的生物材料为水凝胶和去细胞的细胞外基质，因为水凝胶含有大量的水且多为生物相容性材料，与人体环境较为接近，而去细胞的细胞外基质则为细胞提供了更舒适的生长环境。打印墨水逐层组建活体组织，打印出的组织器官先在体外进行培养以及功能性测试，待成熟之后之后再植入人体内。