基于衛星的三維腫瘤模型在軌打印
來源：中國機械工程學會增材制造技術（3D打�。┓謺�
供稿人：曾嘉禾、賀健康 供稿單位：西安交通大學精密微納制造技術全國重點實驗室
太空三維生物打印為評估太空環境對腫瘤的復合效應提供了精確的仿生腫瘤模型，從而為了解疾病的進展和潛在的治療方法提供了依據。然而，太空生物3D打印面臨諸多挑戰，包括發射前的不確定性、可能的液體泄漏、太空長期培養、設備自動控制、數據采集和傳輸。
清華大學生物制造中心生物打印與再生工程團隊開發了一種小型化、自動化的太空3D生物打印設備，其具有體積�。�220×250×150mm），重量輕（約6公斤）的特點以適合人造衛星平臺。所開發的設備可自動控制實現3D打印、自動對焦和熒光成像功能，從而實現打印質量保證和及時反饋。實驗結果顯示3D腫瘤模型可能在太空中比在地球上對抗腫瘤藥物更敏感，這有助于加速太空腫瘤生物學和醫學的未來研究。
空間生物打印裝置主要包括3D打印模塊、生物模塊、顯微鏡模塊和控制模塊（圖2A）。生物模塊包括2個裝有用于嵌入打印的懸浮介質的大室和8個裝有腫瘤類組裝體和培養基的小室，用于研究在太空中腫瘤模型的藥物反應（圖2B）。衛星入軌后，在控制模塊驅動下將打印和生物模塊加熱至設定溫度，然后設備通過3D打印模塊對腫瘤模型進行在軌3D打印（圖2E）。打印后，顯微鏡模塊自動捕獲生物樣本的明場和熒光圖像，并將其傳輸到衛星，然后傳輸到地面（圖2F）。
該團隊通過創新的生物墨水設計、生物打印技術與裝備研發，首次實現了腫瘤模型在軌3D打印，發現耐藥癌細胞在太空環境對化療藥物變敏感，有望加速太空生物醫學研究，同時為腫瘤治療提供新思路。
參考文獻：
X. Mo, Y. Zhang, Z. Wang, X. Zhou, Z. Zhang, Y. Fang, Z. Fan, Y. Guo, T. Zhang, Z. Xiong, Satellite-Based On-Orbit Printing of 3D Tumor Models. Adv. Mater. 2023, 2309618. https://doi.org/10.1002/adma.202309618
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