Nature子刊：生物3D打印再升级，重塑人耳！

　　从材料学、航空领域、工业器械到生物行业，3D打印技术正以热门、创新的姿态渗入其中。同时，生物3D打印是再生医学、器官移植领域不可忽视的一种新兴力量。不少实验室都将生物3D技术构建组织、器官作为研究课题，致力于突破组织工程学的局限和难题。

　　作为再生医学的热门“利器”，目前的三维打印技术虽然实现了组织、器官的构建，但是还不能研发出足够完整、强度的功能性组织结构，用于人体一直。

　　2月15日，Nature子刊《Nature Biotechnology》在线发表一篇文章，揭示了一种最新的3D打印技术——Integrated Tissue and Organ Printing (ITOP) 。通过使用新型生物材料，该打印技术能够构建出结构稳定且具备功能的人耳器官、骨骼和肌肉组织，更重要的是这些组织器官融入微通道，能够维持其继续生长形成血管、软骨等系统，从而发挥功能。

　　ITOP融入微通道，构建出人耳、骨肉、肌肉等组织结构

　　ITOP技术由来自于维克森林大学浸信医学中心（WFUBMC）再生医学系主任Anthony Atala研究团队历经十年之久研发而成。

　　ITOP技术原理：利用类似于塑料的可降解生物材料和优化的水性凝胶，结合3D打印技术实现组织结构的重建，且这些材料能够支撑整个结构，保证细胞包含其间不受到损伤。特别注意的是，凝胶包含了微通道（micro-channels），能够与身体构建连接，实现氧气、营养等物质的运输，为细胞的生长提供环境，从而实现其功能。

　　ITOP技术已有成果：Atala团队构建了小型人耳器官，并将其移植至老鼠身上。观察2个月后，实验小鼠身体上的耳朵依旧保持原有结构，且已经形成软骨组织和血管系统。

　　这一试验结果表明，通过结合生物学原理融入微通道，能够为细胞提供各必需营养物质，支持细胞和组织的生长和功能。这些微通道为打印组织的血管、神经系统形成提供了可能。

　　研究人员使用ITOP系统和人类干细胞构建下颌骨碎片，用于人面部重建和修复。试验中，研究人员将下颌骨碎片移植至老鼠身上。5个月后，这些骨头碎片已经形成血管。

　　此外，研究人员也成功构建出肌肉组织，并植入老鼠模型。这类新技术构建的组织、器官都能够生成血管、神经系统 在2周内，且其本身形状并不改变。

　　有望实现个性化再生医学

　　Atala团队认为，既然ITOP技术能够实现细胞生长、维持组织结构功能，那么它将能够应用于个性化的再生医学领域

　　他们设想，通过CT、核磁共振成像等技术获取不同患者的身体结构数据，结合打印软件分析，构建匹配的3D式组织和器官。随着技术的进步，ITOP将有望实现个性化组织器官重建，用于手术移植等过程。