芝加哥伊利諾伊大學與加州大學戴維斯分校的聯合研究團隊開發出一種革命性生物3D打印技術，能夠制備具有組織特異性的高細胞密度生物墨水，成功構建復雜的多相組織結構。這項發表在《Materials Today》的研究，通過將干細胞生物墨水與負載生長因子的明膠微粒相結合，實現了對空間分化和組織發育的精確調控。

技術核心突破

• 創新生物墨水系統：采用剪切稀化、光交聯藻酸鹽微凝膠支撐浴，實現高形狀保真度和可調降解性

• 雙模式細胞載體：同時支持單個干細胞和多細胞聚集體作為生物墨水基質

• 精準生長因子控釋：通過TGF-β1和BMP-2負載的明膠微粒實現局部持續生化信號傳遞

• 自組織能力：打印后細胞通過凝聚作用自發形成軟骨-骨等多相組織結構

關鍵實驗成果

1. 打印精度：使用22G打印針頭可實現直徑500μm的精細纖維打印

2. 結構穩定性：培養4周后仍保持初始幾何形狀和清晰的組織界面

3. 功能驗證：組織學分析證實軟骨區域特異性糖胺聚糖沉積，骨區域明顯鈣化

技術優勢對比

應用前景
該技術平臺為以下領域帶來新可能：

• 再生醫學：構建具有生理相關性的骨軟骨復合移植物

• 疾病建模：創建包含多種細胞類型的病理模型

• 藥物篩選：開發更接近人體組織的測試平臺

研究團隊表示，下一步將重點解決血管化問題以提升組織成熟度，加速臨床轉化進程。這項技術與近期涌現的SCOBY纖維素支架、心臟芯片等創新共同推動著生物3D打印領域向功能化、復雜化方向發展。

（本文配圖展示微凝膠支撐浴中的高精度打印過程及多相組織結構表征，引自Jeon等人在《Materials Today》的原始研究）

中國3D打印網編譯文章

(責任編輯：admin)

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