斯旺西大學生物3D打印組織可用于藥物研究
近日，英國斯旺西大學（Swansea University）的一隊科學家開發出了一種新的3D生物打印活組織模型，該模型可用于藥物測試。這個研究團隊一直以來都在研究一一種能夠幫助開發新藥和新的治療方法的技術。如今這個由威爾士打印與涂覆中心（Welsh Centre for Printing and Coating）的Daniel Thomas博士領導的團隊已經開發出一種工藝，可以通過精密的沉積技術生產出復雜的組織架構。
在過去十年里，全球每年用于藥物開發的投資已經增長了一倍，達到了300億英鎊。而與此同時，每年被批準用于臨床的藥物平均數量卻減少到以前的十分之一。 目前，測試新藥安全性的臨床前研究通常會使用實驗室動物和傳統的2D細胞培養模型。這些方法都不能準確測試出一個藥物可能會在人體里引起的反應。
而如今很多科學家轉而尋求使用3D生物打印技術作為其解決方案，該技術主要以可擴展的形式精確、反復沉積生物活性材料。隨著這一生物制造技術的進步，可用于新藥產品測試的耐用生物組織正逐步進入人們的視野。
Thomas博士解釋說，“使用可自主分化的3D生物打印工藝，那么就沒有必要3D打印出形成一個組織所要求的所有細節。這個概念就是，一旦相關的細胞被放置在正確的位置上，大自然會完成剩下的過程。這是一種類似工程上自上而下的方法在生物組織制造上的應用，這與胚胎里的一個細胞知道自己如何組成復雜的器官沒什么差別。四十億年來大自然一直在不斷發展這種能力，我們應當把這種能力為己所用。因此，我們不必逐層打印出血管或神經系統網絡，因為這些可以通過使用特定的三維干細胞分化過程來產生。”
該3D生物打印技術的原理圖，可生成用于藥物測試的實驗性組織
在將來，3D生物打印技術將可能被作為創造更高級結構的方法。從長遠來看，這種技術提供了制造器官化的組織結構的潛力。可以被用來修復或替換病人的受損組織，從而形成一種更為安全和有效的醫療方式。不過這一方向也面臨著很多根本性的障礙，比如平衡支架屬性的優化、精細度、以及細胞遷移、增殖和分化等的問題，都需要時間一步一個腳印的克服。
“通過進一步改進這個工藝，我們就可以制造出具有可衡量的運行機制、代謝能力和功能特性的組織。這是從利用生物打印技術生成支架，然后再形成復雜的組織結構的角度。”Thomas博士說。
斯旺西大學的這個工藝專門沉積細胞外基質（ECM）蛋白形成3D形式的支架。ECM存在于所有細胞之間的生物支持材料，對于生物組織結構的形成至關重要。
細胞外基質3D生物打印技術，可用于生成蛋白質生物支架。這些可作為干細胞和轉化生長因子α的生長孵化器。
這種以按需、可控、安全地方式生成功能組織的技術很有可能在未來的某一天引起人類醫療保健的革命，而且不可避免地對人類的未來產生巨大的影響。
(責任編輯：admin)
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