现在很多疾病造成器官衰竭，这样最终需要器官移植来延续生命，过去移植依赖遗体捐献，但是远远不能满足需求，还会造成免疫反应。现在，器官打印技术有望解决这样问题。科学家克服了3D打印组织发展的主要障碍，打印可用于替换受损或患病的器官。使用突破性技术，科学家3D打印出类似于肺泡气囊的结构 - 在肺部进行气体交换的结构。欢迎大家点击右边+按钮关注我们

一、新技术打印复杂血管结构

在当前的实验中，生物工程师率先使用食品染料作为光吸收剂，用于称为新型光图案化SLATE(用于组织工程的立体光刻设备)技术的过程中，这被用于通过3D生物打印创建具有水凝胶的功能复杂血管结构。以前的生物打印技术因其无法模仿人体中看到的复杂血管网络而受到阻碍。

许多这些网络与主要器官本身的解剖学排列交织在一起，但又不同。例如，肝脏胆管系统中的血管与肝脏组织紧密相互作用，但实际上并不形成肝脏组织的一部分。

然而，在生物化学和物理上，血管必须紧密接近器官才能发挥作用。

二、突破“多血管化的挑战”

概念验证模型本周刊登在“ 科学”杂志的封面上，被描述为复杂的血管和空气通道网络的视觉和功能模拟，这些网络是人肺部肺泡囊解剖结构的特征。

希望这项新技术能够让其他科学家能够制造出类似复杂的网络，复制空气、淋巴、血液和其他体液的自然通道，制作复杂的器官。

“这是是第一个以直接和全面的方式应对多血管化挑战的生物打印技术。“莱斯大学的首席生物工程师莱斯米勒说。

三、SLATE打印技术

SLATE是一种基于开源水凝胶的新型3D生物打印方法，可完美地构建具有所需拓扑结构的复杂单片软水凝胶。

这一切都始于一种预水凝胶液体，在暴露于蓝光下会凝固，所需结构的2D切片依次由来自数字处理器的从下方照射的蓝色光束显示。

这使得水凝胶溶液在极细的层中固化，一次一个，以遵循血管结构的极其复杂的设计，这可在几分钟内创建生物相容的水基凝胶模型。

四、使用普通食用染料是一个突破

能够重复血管结构的突破是向溶液中添加细胞相容的光吸收剂，以常用的吸收蓝光的食用染料的形式，这些包括花青素、姜黄素和柠檬黄。

五、打印的“器官”可以模拟肺功能

生物打印的血管组织通过了其承受正常血压变化和脉动流量的能力的测试，以及通过空气流入和流出模拟人类呼吸频率和压力的模拟呼吸运动。

它还允许红细胞通过气囊周围的血管网络吸收氧气，类似于肺泡现象。

这项突破性的研究为世界各地移植名单上的数百万患者带来了希望，因为我们向患者打印现成的器官迈进了一步。

六、打印的“肝脏”在小鼠体内正常工作

然后研究人员专注于为肝脏创建一个类似的模型。

肝脏非常复杂，有500多种功能，仅次于大脑的工作量的广度和大小。目前，没有治疗方案或医疗设备可以成功地复制肝功能，因此肝损伤患者必须等待器官可用于移植。

作为当前研究的一部分，研究小组印刷了模拟肝脏血管系统的3D血管组织，然后在单独的隔室中添加了原代肝细胞，然后将这些治疗性植入物转移到具有慢性肝损伤的小鼠中。

随后的测试显示肝细胞通过该过程保持活力并起作用。这也有助于加速肝脏植入物的发展。

其他可能性包括在血管内生物打印更精细的特征，例如单向双尖瓣。这些瓣膜确保在没有单独的泵的情况下向心脏的单向血流，并且存在于心脏和淋巴管中。

七、未来可能实现人类器官打印与功能

通过这项工作，我们现在可以更好地问：“如果我们能够打印看起来更像是健康组织的组织，那么它们在功能上的表现会更像那些组织吗？ 这是一个重要的问题，因为生物打印组织功能的好坏将影响它作为一种疗法的成功程度。“

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