英國科學家開發出新型含有干細胞的生物墨水可3D打印軟骨

日前，英國布里斯托大學（University of Bristol）的科學家們開發出了一種新型的生物墨水，據稱這種墨水zui終可能3D打印出可作為手術植入物的復雜組織。

這種含有干細胞的生物墨水可以用來3D打印活組織，也就是我們常說的生物打印。

據了解，這種新型生物墨水包含兩種不同的聚合物成分：從海藻中提取的天然高分子材料和可用于醫療行業的損耗型合成聚合物，而且這兩種成分都能夠發揮作用。其中合成聚合物可以在溫度升高時將生物墨水從液體轉化成固體，而海藻中的提取物則在引入細胞營養時為其提供結構支持。

來自該校細胞和分子學院的研究員Adam Perriman博士稱：“設計這種 新型生物墨水是挑戰性的。你需要一種材料可既能夠打印，其強度又足以在打印的組織被浸入營養液時保持其形狀，同時對細胞無害。我們成功地做到了這一點，但在我們找到zui終的配方之前經過了很多次的試錯。

“這種特殊的生物油墨配方可以作為一種液體從改裝的桌面型3D打印機上擠出，在37攝氏度時轉化為一種凝膠，就可以構建復雜的活3D組織了。”

目前該團隊已經能夠將干細胞分化為軟骨細胞（即可以分泌骨基質的細胞）和成骨細胞（可以分泌軟骨基質并嵌入其中的細胞），從而可以在5周內開發出3D打印組織結構，包括一個全尺寸的氣管軟骨環。

Perriman博士說：”對我們來說zui驚訝的是，當引入細胞營養素時，這種合成聚合物會被*從3D結構中排出，只剩下干細胞和天然海藻聚合物。這就反過來在結構上創建出了很多微小孔隙，從而更有效地將養分送給干細胞。“

據了解，該研究團隊的這一發現已經登上了《Advanced Healthcare Materials》的封面，該論文的題目是《使用一種模板化孔隙的生物墨水的3D生物打印（3D Bioprinting Using a Templated Porous Bioink）》。

人們普遍認為，這一成果zui終可能導致使用患者自己的干細胞為手術3D打印骨骼或軟骨植入物的實現，這種骨科植入物可以用在膝關節和髖關節手術中。