英国斯旺西大学3D生物打印技术强吗

英国斯旺西大学3D生物打印技术强吗

最近，来自英国斯旺西大学的科学家团队开发了一种新的3D生物打印活体组织模型，可用于药物测试。这个研究小组一直在研究一种可以帮助开发新药和新疗法的技术。今天，由威尔士打印和涂层中心的丹尼尔·托马斯博士领导的这个团队开发了一种工艺，可以通过复杂的沉积技术生产复杂的组织结构。

在过去十年中，全球每年在药物开发方面的投资翻了一番，达到300亿英镑。与此同时，平均每年批准临床使用的药物数量减少到以前的十分之一。目前，测试新药安全性的临床前研究通常使用实验室动物和传统的2D细胞培养模型。这些方法都不能准确测试药物在人体内可能引起的反应。

如今，许多科学家转向3D生物打印技术作为他们的解决方案，该技术主要以可扩展的形式精确和重复地沉积生物活性材料。随着这种生物制造技术的进步，可用于测试新药产品的耐用生物组织正逐渐进入人们的视野。

托马斯博士解释说，“有了可以独立区分的3D生物打印过程，那么就没有必要3D打印出组建一个组织所需的所有细节。这个概念是，一旦相关细胞被放置在正确的位置，大自然就会完成剩下的过程。这是一种类似于工程学的自上而下的方法在生物组织制造中的应用，这与胚胎中的一个细胞知道如何形成一个复杂的器官没有区别。大自然开发这种能力已经有四亿年了，我们应该把这种能力为己所用。因此，我们不必一层一层地打印出血管或神经系统网络，因为这些都可以通过使用特定的三维干细胞分化过程来生成。”

3D生物打印技术的示意图可以生成用于药物测试的实验组织。

在未来，3D生物打印技术可能会被用作创建更高级结构的方法。从长远来看，这项技术提供了制造有组织的组织结构的潜力。可用于修复或替代患者受损组织，从而形成更安全有效的医疗手段。但是这个方向也面临着很多根本性的障碍，比如平衡支架的性能优化和精细化，细胞迁移、增殖和分化的问题，这些都需要时间一步一个脚印的去克服。

“通过进一步改进这一过程，我们可以制造出具有可测量的运行机制、代谢能力和功能特征的组织。这是从使用生物打印技术生成支架，然后形成复杂的组织结构的角度来看的。”托马斯博士说。

斯旺西大学的这一过程专门用于沉积细胞外基质(ECM)蛋白质，以形成3D支架。ECM是所有细胞之间的生物支撑材料，对生物组织结构的形成非常重要。

细胞外基质3D生物打印技术可用于生成蛋白质支架。这些可以用作干细胞和转化生长因子α的生长培养箱。

这种以按需、可控、安全的方式生成功能组织的技术，很可能在未来的某一天引起人类医疗保健的一场革命，必然会对人类的未来产生巨大的影响。

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