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细胞生物打印机 生物打印机的说法不正确的( 二 )

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3D生物打印机的原料为生物墨水
3D生物打印机的原料为生物墨水，研究者从人体骨髓或者脂肪中提取干细胞，通过生物化学手段，使它们分化成不同类型的其他细胞，然后，这些细胞将被封存成“墨粉”，当启动3D生物打印机时，“墨粉”将通过打印头聚拢在事先设计的部位上，打印器官的雏形便逐渐显现 。
俄罗斯3D Bioprinting Solution公司的FABION 3D生物打印机
3D生物打印机的开发其实还是基于现有的打印技术，这些技术曾被用于制造工业零部件，而3D生物打印机的不同之处在于，它使用了生物材料，可以复合细胞、生长因子等活性成分，从而逐层构件活体组织 。世界上第一台3D生物打印机的原型机已在2009年底由Organovo公司制造出来，2010年被《时代周刊》评为2010年50项最佳发明之一 。
●3D生物打印的技术原理
3D生物打印技术目前还处于开发的初级阶段，通过电脑建模程序来设计需要打印的器官剖面图，从而精准指导随后的打印过程 。研究者在供打印的液态材料中复合从骨髓、脂肪等组织中提取的干细胞，或不同的活性因子，通过打印头将液体按照一定图案打印在接收平台上 。打印头每打印一层，就会提升一个层高的刻度，继而开始下一层图案的打印，从而逐渐实现人造组织的成型，跟普通3D打印在工业应用中的模型制造过程类似 。
3D生物打印技术的过程（图源：genetics.ac.cn）
3D生物打印机可以被置于生物安全柜中，可进行无菌操作，打印后的组织可以直接被植入患者体内，以被置于生物安全柜中，可进行各种无菌操作 。打印后的组织可直接被植入患者体内，其中的细胞在生长因子的调控下，重新组合、分化，最终形成新的组织和器官 。以皮肤打印过程为例，一般需要经过皮肤样品三维建模、形成脂肪原型、3D打印皮肤样品三个步骤才能完成 。
3D打印皮肤的步骤（简图）
从理论上讲，3D生物打印机可以使用CT等扫描技术，得到患者身体的各个部位精确图像数据，并在随后的短时间内打印出相应的组织，由于这些结构来源于病人的身体扫描，因此，打印后的植入物完全可以模拟原有的器官，顺利地进行替换，从而减轻了植入过程对患者的身体带来的负担 。
●3D生物打印技术能干嘛？
现有的3D生物打印机的研究还处于早期阶段，但是发展前景为大家所期待 。据澳大利亚Invetech和美国Organovo两家公司宣称，3D生物打印技术将在5年内实现对功能性大血管的打印，十年内实现心脏或者肝脏等器官的打印 。由此可见，3D生物打印技术的成果可能会给医疗界带来一场革命 。那么，3D生物打印技术给我们带来了哪些惊喜呢？
1.3D打印肾脏原型
卡罗莱纳Wake Forest大学3D打印肾脏
美国被卡罗莱纳Wake Forest大学Anthony Atala等人使用复合细胞的水凝胶材料，逐层打印，构建出类似于肾脏的结构 。从而制造骨骼、耳鼻、膀胱等人体器官，以达到为患者提供量身定做的器官替代品的目的 。
2.3D打印人耳

细胞生物打印机 生物打印机的说法不正确的

文章插图
美国康奈尔大学工程师与医生们3D打印人工假耳
美国康奈尔大学工程师与医生们结合3D打印技术以及活性细胞制成的可注射胶造出了与人耳几乎完全一样的人工假耳，在外观与功能上与真耳相差无异，并且在3个月之内，这些耳朵即可长出软骨，替换掉其中用于定型的胶原 。
3.3D打印肝脏
苏格兰科学家利用人体细胞3D打印肝脏组织
苏格兰科学家率先研制出利用人体细胞打印人造肝脏组织的技术，研究人员研制出了基于瓣膜的细胞打印流程，可以生产特定的细胞种类，容量仅为2nL或每滴小于5个细胞 。这一研究结果对医药行业意义非常重大，它能把人体对药物的反应模拟的更加逼真，有助于选出高效的药物 。

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