高速3D生物打印機面世

3D生物打印技術是以電腦三維模型為“圖紙”，裝配特製“生物墨水”，最終製造出人造器官和生物醫學產品的新科技手段。

隨着相關技術的快速發展，3D生物打印不僅會開啟人類“易容術”，且在醫療等諸多領域也有廣泛的應用前景。澳大利亞墨爾本大學科學家日前研製出一款新型高速3D打印機。這款先進的生物打印機利用“動態介面打印”技術——動態介面列印(Dynamic Interface Printing, DIP)，巧妙借助聲波，能在幾秒內快速精準構建並打印出3D細胞結構。

3D生物打印是一種具有仿生功能的新型幹細胞培養體系，在現代醫學精確掃描和電腦快速建模技術支持下，利用電腦精確控制逐層沉積“生物墨水”，就可製備出具有仿生結構的植入體。從公開視頻顯示，新技術可以通過一次打印單個細胞來解決精度不高的問題。它的工作原理是在一根管子中注入液態聚合物，然後用光產生一個氣泡，並使其硬化以符合組織的形狀。接着，揚聲器發出聲波，振動氣泡，推動3D打印細胞就位。研究人員認為，生物打印具有巨大潛力，但一直飽受效率低下和應用範圍有限的困擾。最新技術在打印速度、產品精度和一致性方面取得重大進步，為實驗室研究和臨床應用之間搭建了一座橋樑。

研究人員表示，預計3D生物打印技術將在五年內實現對功能性血管的打印，在十年內實現心臟或肝臟等器官的打印，是現代醫學的一場技術革命。這項新技術為癌症研究提供了一種精準複製特定人體器官和組織的利器，將極大提升預測和開發新型藥物療法的潛力，為藥物發現開闢一條更先進且合乎道德的新路徑。此外，該技術也有助為患者提供量身定製的個性化治療方案。

研究人員解釋稱，傳統的3D生物打印是一個緩慢而精細的過程，需要逐層堆疊細胞。然而，這些細胞往往很難“精準就位”，導致難以打印出準確的人體組織結構。而新型打印機則能利用振動氣泡產生的聲波，對細胞進行精準操控和排列，從而創建出精確而複雜的3D組織結構。更重要的是，傳統3D生物打印過程速度較慢，而這款打印機的速度比傳統方法快三百五十倍。此外，傳統方法打印出來的細胞結構在轉移到實驗平板時，往往容易受損，影響細胞結構的完整性。而這款打印機則能直接將細胞結構打印到實驗室平板上，從而能確保打印結構的完整性和無菌性。

展望未來，研究人員或將從患者身上採集組織樣本，打印出定製組織模型，並且通過一系列藥物測試，篩選出最佳藥物，從而大幅提高新藥開發的效率，推進實現精準醫療。

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