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首页 > 资讯中心3D打印生物(wù)反应器育器官
发布时间：2021-04-09
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微型3D打印的培养系统，培育出自组织脑组织（即类器官），并可(kě)实时研究其生長(cháng)发育。这一成果发表在美國(guó)物(wù)理(lǐ)联合会杂志(zhì)《生物(wù)微流體(tǐ)》上。
目前也有(yǒu)可(kě)以实时观察类器官生長(cháng)过程的商(shāng)业培养皿，利用(yòng)微流技术使营养液通过连接到微型平台或芯片的小(xiǎo)管输送，但这些微流控器件制造难度大、成本高，且只能(néng)与特定显微镜兼容。
此次，研究人员通过3D打印制造出一个可(kě)重复使用(yòng)且易于调整的平台，制造成本仅5美元左右。该平台是一种生物(wù)反应器芯片，包括為(wèi)生長(cháng)中的类器官和微流體(tǐ)通道提供营养液的孔，同时可(kě)為(wèi)促进组织生長(cháng)提供预热。
他(tā)们还将一种牙科(kē)手术用(yòng)的生物(wù)相容性树脂用(yòng)于3D打印。首先将打印的芯片暴露在紫外光下固化，在进行灭菌后将活细胞放入芯片的孔中，用(yòng)玻璃片将孔的顶部密封后，就可(kě)以通过小(xiǎo)的进气口加入研究中使用(yòng)的营养液和药物(wù)。
该研究论文(wén)作者伊克拉姆·可(kě)汗说：“我们的设计成本明显低于基于传统培养皿或旋转式生物(wù)反应器的类器官培养设备。”而且这种芯片可(kě)用(yòng)蒸馏水清洗、干燥和高压灭菌，因此可(kě)以重复使用(yòng)。
研究人员用(yòng)人类脑细胞培养的类器官对他(tā)们的设备进行了测试。他(tā)们用(yòng)显微镜观察了正在生長(cháng)的大脑类器官，跟踪研究了其生長(cháng)发育达7天时间。这一小(xiǎo)块脑组织形成了一个空腔（或脑室），周围环绕着一种类似于发育中的新(xīn)大脑皮层的自组织结构。
在这种3D打印的生物(wù)反应器中，一周内死亡的类器官核心细胞的比率比常规培养条件下的要小(xiǎo)。研究人员认為(wèi)，他(tā)们的设计可(kě)以保护生長(cháng)中的类器官。
可(kě)汗说：“我们的微流控设备的优势之一是，它允许对培养室进行持续灌流，这比传统培养更接近于生理(lǐ)组织的灌流，从而降低了类器官核心细胞的死亡率。”
今后，研究人员希望通过增加可(kě)用(yòng)孔的数量来增加反应器容量，并加以改进，
目前也有(yǒu)可(kě)以实时观察类器官生長(cháng)过程的商(shāng)业培养皿，利用(yòng)微流技术使营养液通过连接到微型平台或芯片的小(xiǎo)管输送，但这些微流控器件制造难度大、成本高，且只能(néng)与特定显微镜兼容。
此次，研究人员通过3D打印制造出一个可(kě)重复使用(yòng)且易于调整的平台，制造成本仅5美元左右。该平台是一种生物(wù)反应器芯片，包括為(wèi)生長(cháng)中的类器官和微流體(tǐ)通道提供营养液的孔，同时可(kě)為(wèi)促进组织生長(cháng)提供预热。
他(tā)们还将一种牙科(kē)手术用(yòng)的生物(wù)相容性树脂用(yòng)于3D打印。首先将打印的芯片暴露在紫外光下固化，在进行灭菌后将活细胞放入芯片的孔中，用(yòng)玻璃片将孔的顶部密封后，就可(kě)以通过小(xiǎo)的进气口加入研究中使用(yòng)的营养液和药物(wù)。
该研究论文(wén)作者伊克拉姆·可(kě)汗说：“我们的设计成本明显低于基于传统培养皿或旋转式生物(wù)反应器的类器官培养设备。”而且这种芯片可(kě)用(yòng)蒸馏水清洗、干燥和高压灭菌，因此可(kě)以重复使用(yòng)。
研究人员用(yòng)人类脑细胞培养的类器官对他(tā)们的设备进行了测试。他(tā)们用(yòng)显微镜观察了正在生長(cháng)的大脑类器官，跟踪研究了其生長(cháng)发育达7天时间。这一小(xiǎo)块脑组织形成了一个空腔（或脑室），周围环绕着一种类似于发育中的新(xīn)大脑皮层的自组织结构。
在这种3D打印的生物(wù)反应器中，一周内死亡的类器官核心细胞的比率比常规培养条件下的要小(xiǎo)。研究人员认為(wèi)，他(tā)们的设计可(kě)以保护生長(cháng)中的类器官。
可(kě)汗说：“我们的微流控设备的优势之一是，它允许对培养室进行持续灌流，这比传统培养更接近于生理(lǐ)组织的灌流，从而降低了类器官核心细胞的死亡率。”
今后，研究人员希望通过增加可(kě)用(yòng)孔的数量来增加反应器容量，并加以改进，