将各种功能细胞注入打印机，精确构建分层腔体组织是科学理念还是现实？上海交通大学医学院附属仁济医院15日披露，该院整形外科医生皮庆猛博士的研究揭示3D生物打印实现了腔体组织打印，细胞可长期存活打印后。
皮庆猛的研究有望用于实现复杂腔内组织或器官的精确构建，特别是对于需要腔内器官或组织移植的患者。这是一种新的捐赠者获取形式。研究成果也有望应用于血管、肠道、泌尿系统等中空器官的体外疾病模型模拟、药物筛选、组织移植替代品等多个领域。
国际知名生物材料期刊《AdvancedMaterials》在线发表了皮庆猛题为“DigitalAdjustableMicrofluidicBioprintingofMulti-LayeredRingTissues”的研究论文。据了解，哈佛医学院的YuShrikeZhang教授和加州大学洛杉矶分校的AliKhademhoseini教授为共同通讯作者。这项研究意味着中国的3D生物打印技术正在逐步与世界接轨。
生物3D打印有哪些难点？皮庆猛介绍，生物打印需要考虑很多因素，比如打印材料的细胞相容性、机械强度等。与一般实体组织相比，空腔组织的构建更为复杂，不仅需要多细胞成分，还涉及不同的亚层细胞类型和功能。这项研究证实，3D生物打印可以通过新的设计系统快速、准确、单独地构建血管、尿道等含有不同功能细胞的分层腔组织，组织结构清晰。
皮庆猛博士比喻，打印实体组织相当于烤实心面包，打印多层空腔组织相当于烤空心面包。这个空心必须分成不同的夹层，并且各层必须紧密地贴合在一起。彼此分开。与一般3D打印相比，生物打印需要全程控制细胞活力，保护细胞免受损伤；其次，腔内不同功能的细胞可以均匀分布在各个层面，这更符合人体的正常结构。
研究还证实该控制系统可以实现同一管腔结构中单层结构和双层结构反复切换的思想。将血管细胞和尿道细胞分别与复合水凝胶混合后，使用MCCES打印分层管腔组织。体外培养发现细胞活力达80%以上，细胞能在水凝胶支架材料上充分铺展、生长、表达。具体标记。
