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　　相關論文日前作為封底論文刊登在納米與微尺度領域權威期刊《SMALL》上。

　　賀永介紹說，目前生物3D打印處于“初級階段”，已經能夠精準打印牙齒、骨骼等組織結構相對簡單的零部件并應用于臨床，顱骨損傷的病人也可以通過3D打印頭蓋骨實現整形，但天然的生物組織更為復雜。

 

　　“比如血管，由成纖維細胞、平滑肌細胞、內皮細胞等組成的復雜結構。如果要‘打印’血管，就需要將不同的細胞打印到一起，形成特定的結構。”賀永說。

 

　　課題組將不同的細胞分別用水凝膠包裹制成“生物墨水”，在一個微流控芯片噴頭的控制下，一點點“吐”出“墨水”。“生物墨水”的組分之一水凝膠是一種非常柔軟的物質，如何實現精準操控是一項頗為艱巨的挑戰。

 

　　課題組用一陣“風”巧妙解決這個難題。在一股微氣流的吹動下，噴頭吐出的液滴不會馬上落下，而是旋轉起來，此時再根據數學建模控制不同組分生物墨水下降的方向，就能形成精致的立體結構。“這個過程，有點像在轉動的蛋糕模具上裱花，讓不同細胞形成特定的立體‘編隊’。”賀永說。

　　賀永說，課題組用兩種分別混合了骨髓間充質干細胞和人臍帶靜脈內皮細胞的“生物墨水”，同步打印出了帶螺旋形的微球，經過幾天實驗室培養，成骨類器官就形成了。 用這種方法，實驗室還做出了玫瑰花、帶螺旋的微球、太極等造型的活性顆粒。

　　“這一技術的精度可以達到單細胞分辨率。”賀永說，與現有生物制造方法相比，其特點是實現了在微小空間內三維結構的可控成型，為體外重建復雜類器官提供了新思路。