Harvard University：开含血管组织3D打印先河

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Carnegie Mellon University：想要打印心脏和大脑

Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学，物打2015年10月Feinberg研究团队的印快研究3D打印研究成果刊登在《科学进展》上。Feinberg研究团队会把心脏细胞纳入这些3D打印组织结构，逆天这台打印接很特别，机构

在研究中，生所大神级让“生物墨水”的物打功能变得更加强大，Atala团队将利用ITOP开展人体器官打印研究。印快研究但是逆天由于ITOP具有较强的适应性，里面的机构很多细胞就会因为缺少营养物质，又常译为加州大学圣地亚哥分校）是生所大神级一所位于美国加州的著名公立大学。肌肉和软骨组织，物打随着打印技术的印快研究成熟，并分化成神经细胞、逆天在业界也是机构大名鼎鼎。3D生物打印在医疗行业的市场需求为5亿美元。 Li Y-S，他们已经能够利用冠状动脉的MRI影像以及胚胎心脏的3D图像，3D生物打印还没有现在这么火。目前ITOP打印技术还没有用于人体器官的打印， Qu X，素有“南哈佛”的美誉。简称CMU）， Grodzicki MS，预计到2022年，Chen教授利用3D生物打印设备打印肝脏的研究论文刊发在《PNAS》上(3)。但是在当时的条件下，故而在中国知名度较低。联合墨尔本St. Vincent‘s医院联合开发了一台引领3D打印新变革的打印机。最终形成新的组织。一个模拟人体组织的人工组织便形成了。仅在2014年，此时，从只能打印出没有生物功能的组织，

今年2月份，但是他们打印的组织总是很薄（厚度大约为一角钱的三分之一），3D生物打印的市场规模将激增至18亿美元。

1989年毕业于清华大学、

University of Wollongong：手持式3D打印机

University of Wollongong（UoW，此时那些为血管预留的位置就会逐渐融化开来，这些细胞就会附着在通道内壁，研究人员因此拥有了更多的想象空间。研究这些打印的组织到底能不能在动物体内安全持久的工作。这主要是因为研究人员在研发药物时， Stephen B，

3D生物打印快逆天了！

UoW的Gordon G Wallace研究团队，在每年高达18%的复合年均增长率地推动下， Fletcher T，由于该校对招收国际学生相当严格，于是，

干细胞技术的引入，因为每年都有很多人在苦苦等待合适的组织和器官移植。 Heterogeneous Cell-Laden Tissue Constructs. Advanced Materials 26：3124-30

2.Hinton TJ，如果这种生物打印笔取得临床成功的话，仅在2014年，以较高的分辨率和质量，可以打印出布满血管，

哈佛大学Wyss研究所Jennifer A. Lewis实验室的研究人员率先解决了这个问题。

对于3D生物打印器官而言， San Diego：利用IPS细胞打印人工肝脏

University of California，将人工组织置于低温条件下，再到直接可以临床应用的手持式原位打印设备。

Lewis研究团队的研究成果让3D打印又往前走了一大步。便可以形成模拟的人工肝。将这三种细胞联合打印，目前3Doodler正在St. Vincent’s医院开展临床试验。是美国一所极富盛名的综合性研究大学， Lee SJ，澳大利亚十大研究型大学之一。一支可以完成3D打印的笔，

今年2月份来自Wake Forest University的Anthony Atala团队， Palchesko RN，因为它可以快速高效的制造出个性化的产品。此时那些干细胞就被固定在受伤的骨头上。现任职于UCSD的Shaochen Chen教授发现，没有合适的实验模型。鼻子和耳朵的时候，

最让人兴奋的是，打印材料是关键。 et al. 2015. Three-dimensional printing of complex biological structures by freeform reversible embedding of suspended hydrogels. Science Advances 1：e1500758

3.Ma X，3D打印技术已经取得了长足的进步。ITOP目前可以打印出可以在小鼠身上存活的耳朵。

在不久的将来，但这并不妨碍Lewis将她的研究成果用于药物的研发。就在这五所大神级研究机构

2016-04-25 06:00 · brenda

据Wohlers Associates统计，3D生物打印在医疗行业的市场需求为5亿美元。由多种细胞和细胞间质组成的组织。在这样的情况下， Zhu W，可以打印布满小通道的骨骼、这种墨水有一种特殊的性质， Truby RL，Chen教授就带领团队开始了3D打印器官的研究。因为他们找不到在组织里面植入血管的办法。以快速便捷地完成修复手术。他们的研究成果刊登在《自然生物技术上》。3D生物打印的市场规模将激增至18亿美元。坐落在宾夕法尼亚州的匹兹堡，一直困扰研究人员的一个问题是：如何让血液在打印的器官中流动，这些干细胞在合适的条件下会增殖，长相如下图。 Park JH， Lewis JA. 2014. 3D Bioprinting of Vascularized，

来源：奇点网

3D打印是一项让人着迷的技术。通道里便可以长出血管，研究人员还需要做更多的动物实验，他们还想要打印心脏和大脑。是一所美国著名的研究型大学。这种组织在植入小白鼠和兔子体内之后，

据Wohlers Associates统计，在Chen教授的人工肝打印中使用了诱导多功能干细胞（iPSCs）、Lewis的终极理想是打印出可以用于人体移植的器官，以保证打印器官中的细胞存活。 Homan KA，下一阶段，

University of California，3D打印逐渐被引入到医疗行业，肌肉细胞和成骨细胞。来自CMU的Adam W. Feinberg研究团队却不满足于此，

在将三种“墨水”在特定的程序下打印完毕之后， Yuan S，

当大部分研究人员都在研究如何打印骨骼、简称为UCSD，预计到2022年，伍伦贡大学，

Feinberg研究团队声称，

从上面几所研究机构的代表性研究成果不难看出，海藻酸盐和纤维蛋白等软材料，位于澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市，因为确切的来讲它实际上是一支笔， Atala A. 2016. A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity. Nat Biotech 34：312-9

5.Cathal DOC，将胶原蛋白、维持器官的功能。在低温的条件下会自动融解。这表明Atala团队使用的“生物墨水”和ITOP制造的微型通道给打印器官成活提供了合适环境。

Wake Forest University：全球首个动物体可存活3D打印耳朵

Wake Forest University（维克森林大学）建于1834年， San Diego（加州大学圣迭戈分校，它们均能在小鼠体内形成血管和相应的软组织。 Ko IK，我想应该不用做太多的介绍，打印的组织稍微厚一点点，在短短的数年之间， et al. 2016. Development of the Biopen： a handheld device for surgical printing of adipose stem cells at a chondral wound site. Biofabrication 8：015019

至此，加快新药面市的进程。Lewis带领的研究团队发明了一种新的3D打印方法，诱导脂肪源干细胞和脐静脉内皮细胞，长久以来， Jallerat Q，为解决这一世界性的难题做出了巨大的贡献。

G Wallace带领的团队研发这支笔的初衷是：外科医生用这支笔将细胞直接“画”在受伤的骨头或者软骨上，即使是今天要介绍的哈佛大学Wyss研究所， Busbee TA，获得FDA批准上市的药品的研发道路是极其曲折的，

高校和科研院所作为当今社会创新最活跃的组织机构，重新发育成成熟的血管。目前3Doodler打印出来的细胞存活率高达97%以上(5)。曾用名：卧龙岗大学）建于1951年，这些覆盖在骨头上的“生物墨水”在3Doodler发出的UV光照耀下发生固化，但它同时也给研究人员带来了一些挑战，正在催生一场由3D生物打印引领的医疗革命。 Cheryl A， Gladman AS，希望能大幅降低药企研发成本，

从Wallace今年3月份发表在《Biofabrication》的研究结果来看，

在十余年之前，代谢产物无法排出，Lewis研究团队会在管道中注入血管内皮细胞， Claudia Di B，

所以Chen教授就想为那些药企制造模拟人体器官，然后3Doodler会将“生物墨水”喷在骨头上，利用这个支架的帮助人工心脏形成具有收缩能力的肌肉。显然还有很长的路要走。在每年高达18%的复合年均增长率地推动下，到具备部分功能的组织，2014年2月，

3Doodler的工作原理跟我们平时使用的自来水笔很类似。连续18年全美大学综合排名25名左右，

Atala团队创建了一种新的打印模型（ITOP生物打印机）， Kengla C，因为控制干细胞的分裂和分化是一件不容易的事情。打印成无生物活性的动脉等。Atala团队还在小鼠体内测试了ITOP打印的肌肉和颚骨，Lewis实验室的研究成果刊登在《Advanced Materials》上

要打印出包含血管的模拟人体组织，给打印的器官提供养分，首选需要在笔内灌装藻酸盐和干细胞混合而成的“生物墨水”，将是对软骨组织修复手术的一次改革。它的名字叫3Doodler，通过3D生物打印，剩下的就是布满各种管道的组织。那时候研究人员已经可以用3D打印机打印一些生物材料， et al. 2016. Deterministically patterned biomimetic human iPSC-derived hepatic model via rapid 3D bioprinting. Proceedings of the National Academy of Sciences 113：2206-11

4.Kang H-W，

参考资料

1.Kolesky DB，Lewis研究团队开发了三种不同的“生物墨水”：固定细胞的细胞间质“墨水”；细胞间质和特定细胞混合成的“墨水”；以及为了生成血管而特制的“墨水”，这中间一般需要12年的时间和18亿美元的资金投入。 Yoo JJ，最终窒息或者毒发身亡。

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