打印人体部位:生物墨滴有望用于再生医学

大阪大学的研究人员开发了一种使用酶驱动交联方法使生物墨水液滴相互粘附的方法，该方法增加了细胞类型的范围，可用于各种细胞类型的复杂生物结构的3D打印，这为再生医学带来了希望，如发表在Macromolecular Rapid Communications上的iPS细胞。

对某些人来说，打印人体器官可能看起来像是科幻小说，但它正在迅速成为科学现实的技术。这项技术在再生医学方面有很大的潜力。生物打印可能仍然面临一些技术上的挑战，但它正在前进中。在喷墨打印中，生物墨水的处理，以及如何使其自身粘住打印的凝胶物体一直是一个棘手的问题。只有几种方法可以将生物墨水液滴粘合在一起，并不是所有的方法都适用于每种细胞，这促使研究人员提出了新的和替代技术，改进了一种酶驱动的方法，将生物墨水液滴粘合在一起，使复杂的生物结构能够打印出来。

实际打印组织结构/物体的过程是一个复杂的过程。生物墨水必须具有低粘度才能流经打印机，但在打印时需要能够迅速形成高粘度凝胶状物体。Sakai Shinji说，这种新方法在避免海藻酸钠的情况下做到了这一点，为特定的再生目的量身定制支架材料提供了巨大的潜力。

海藻酸钠是目前用于喷墨生物打印的主要凝胶剂，它在与某些细胞类型的相容性方面存在问题。当氧化剂过氧化氢存在时，一种叫做辣根过氧化物酶的酶使用水凝胶中介作用在添加聚合物的苯基苯基之间产生交联。

过氧化氢会损害细胞，研究人员小心地将细胞和过氧化氢送入不同的液滴，以限制接触，这样细胞就不会受到损害，并保持它们的存活。在用这种新方法制备的生物测试凝胶的传导中，90%以上的细胞仍能存活。许多其他复杂的测试结构也可以用这种方式从不同类型的细胞中培养出来。

诱导干细胞以各种不同的方式分化是可能的，这是由诱导多能干细胞技术的进步所实现的。我们需要新的支架来打印和支持这些细胞，从而更接近于实现打印全3D功能组织的目标。Makoto Nakamura说，这种新方法非常通用，有能力帮助所有团队朝着这个目标努力。