3D打印光固化技術(shù)大躍進(jìn) 復(fù)合材料重現(xiàn)精密人造組織

人體組織是令人驚嘆的大自然鬼斧神工，但科學(xué)界為了手術(shù)所合成的人造組織一直無法重現(xiàn)其精妙，所幸隨著3D打印光固化(SLA)技術(shù)大躍進(jìn)，從單一材料進(jìn)展到多種材料，將重現(xiàn)精密的人體組織結(jié)構(gòu)。

據(jù)報(bào)導(dǎo)，加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出特殊3D打印機(jī)，可運(yùn)用多種材料制作治療用的生物材料，堪稱醫(yī)療領(lǐng)域重要的里程碑，未來可望因應(yīng)病患的要求，打印精密的人造組織，供器官移植和其它手術(shù)使用。

UCLA研究團(tuán)隊(duì)以3D打印技術(shù)的光固化，運(yùn)用各種材料來重現(xiàn)精密的生物可兼容結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人Ali Khademhosseini表示，人體組織有著極為精密的結(jié)構(gòu)，為了讓人造組織順利發(fā)揮效用，必須重現(xiàn)精密的人體組織。

Khademhosseini所設(shè)計(jì)的客制化打印機(jī)，主要包含2個(gè)特殊元件，一是客制化微流體芯片，大小類似計(jì)算機(jī)芯片，內(nèi)含數(shù)條微流道，分別「打印」不同的材料，二是數(shù)碼微鏡，包含一百多萬個(gè)微鏡，每個(gè)微鏡都會(huì)獨(dú)立移動(dòng)。

這項(xiàng)技術(shù)以水凝膠建構(gòu)組織打印的支架，微鏡會(huì)把光導(dǎo)入打印表面，發(fā)光區(qū)域就是大致的打印輪廓。光也會(huì)促使材料形成分子鍵，也就是水凝膠固化的關(guān)鍵。一旦打印完成，微鏡會(huì)改變光的模式，呈現(xiàn)新一層的打印輪廓。

這是科學(xué)界第一次運(yùn)用多種材料，進(jìn)行自動(dòng)光固化生物打印，傳統(tǒng)光固化打印僅使用單一材料，所以這是光固化打印的一大進(jìn)步。

研究團(tuán)隊(duì)先嘗試打印簡(jiǎn)單的形狀，例如錐體，然后再模仿肌肉組織以及骨骼肌肉連結(jié)組織，打印比較復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)，甚至成功打印出具有血管網(wǎng)絡(luò)的腫瘤，可作為癌癥研究的生物模型，研究團(tuán)隊(duì)所打印的組織，會(huì)植入實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。