在3D打印行业中，生物打印虽然仍是一项实验性的新技术，但是其强大的应用前景也决定了此项技术的迅速发展。近期德国慕尼黑应用科学大学的科学家团队开发出一种新的高度精确的3D生物打印方法，能够在单细胞分辨率产生人体组织。并且科学家们相信，通过进一步的自动化，该项技术可以产生功能性组织移植物。

新生物打印过程能够精确识别和沉积特定细胞

      在科学界，生物打印的软组织替代品的潜力是众所周知的，并且已经进行了很多试验，特别是在药物研发和预防与年龄相关的细胞变性方面。尽管如此，并且近年来已经开发出许多不同的方法来制造组织支架，精确定位单个细胞仍然是一个重大挑战。

     尽管基于喷墨和按需滴注的方法先前已经证明了单电池精度，但是它们经常遭受准确性和可行性低的困扰。另外，已证明声学细胞图案化技术的损害较小，并实现了高水平的分辨率，但是这些方法不允许对特定细胞进行操作。

      鉴于精确的单细胞控制具有促进增殖并最终设计定制的功能性人体软组织的潜能，科学家在2018年开发了他们的新方法。基于脉冲NIR激光，该团队的技术使他们能够转移大约20μm的小水凝胶液滴。将10-30个细胞置于目标底物上。 

在最新的研究中，慕尼黑的科学家们现在已经改进了这一程序，以便在将它们移动到目标表面之前从储层中选择特定的细胞。研究人员修改后的技术具有很高的准确性，分辨率和细胞存活率，可能代表着朝着更可行的组织移植迈出的重要一步。

科学家们修改了3D生物打印过程

     通过研究人员的优化方法，他们将原始设置安装在倒置光学显微镜上，可以在其上根据细胞的形状，大小或荧光识别细胞。然后将1030 nm激光发射到下面的水凝胶中，其波长足以使细胞以单组或多组“喷射”离开，而不会损害它们的整体生存能力。 

    在测试过程中，科学家将一排排人类间充质干细胞（hMSCs）分别以50、100和200 μm的间隙打印在涂明胶的基质上。经过详细的分析，结果表明该小组已经达到了极高的准确性，大多数细胞偏离其目标位置的距离小于一个细胞直径（14-32 μm）。 

     为了评估他们的技术对hMSC生存力的影响，研究人员随后将它们沉积到了充满胶原蛋白的表面上，实现了高达100％的生存能力。但是，间距为200 μm的单元实际上彼此远离，这表明它们的机械信号无法到达相邻单元。

      此外，发现手动传输hMSC每个单元大约需要20秒，从而限制了该过程的可扩展性。为了提高细胞传输速度，科学家们相信，将来有可能将其工艺与双光子立体光刻（2PP）结合起来，从而创造出新颖的片上器官装置，并最终实现功能化。人体组织替代品。

(责任编辑：admin)

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