NIH 拨款促进骨骼气管器官的高速生物打印

夕法尼亚州立大学研究人员领导的一个新项目的目标是开发快速有效地大规模生物打印人体组织的技术。当完全开发出来后，该技术将成为第一个能够制造可扩展的天然组织，如骨骼、气管和器官的技术。

国立卫生研究院的国家生物医学成像与工程研究所已拨款超过 200 万美元支持该项目，该项目由宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学、生物医学工程和神经外科教授 Ibrahim T. Ozbolat 领导。

“这将是一种平台技术，可用于多种目的，”奥兹博拉特说。“它可以用于植入，将组织直接插入体内，也可以生物打印模型器官，用于药物开发和疾病建模等研究。最终用途是医疗保健应用，但它可以涵盖广泛的功能。”

奥兹博拉特的实验室花了数年时间开发一种生物打印细胞聚集体的工艺，例如球体、模仿组织和肿瘤生物学的三维细胞簇。2019年，该研究团队获得了国家科学基金会的资助，以探索该技术的基础知识。现在，该团队将利用国立卫生研究院的资金来扩大这一过程，并快速将球体生物打印成所需的图案，以制造细胞密度与自然界中发现的细胞密度相似的组织。

宾夕法尼亚州立大学医学院神经外科教授、联合首席研究员埃利亚斯·里兹克 (Elias Rizk) 表示：“这项技术一旦完全开发出来，可用于制造各种人体组织。” “它可能是心脏组织或肺组织。它可能是皮肤，甚至是骨头(组织)。这项技术可以快速修复骨骼，即使是在头骨等敏感部位。”

该项目是宾夕法尼亚州立大学的工程师和宾夕法尼亚州立大学医学院的医生之间跨学科合作的结果。该团队包括生物打印、仪器开发、生物材料、颅面外科以及骨和肺组织工程方面的专家。

研究人员称，该团队将这项技术命名为“高通量球体(HTS)生物打印”，该技术将能够同时生物打印各种尺寸的多个球体。一旦开发出来，它将在所有三个维度上都具有高精度，并且将以前所未有的速度运行。该技术将具有足够的通用性，可以将复杂的结构打印到凝胶基底的表面上以用于研究目的，或以无支架的方式打印组织的可扩展制造。

“我们已经以文献中最高的吞吐量打印这些组织‘砖块’，”Ozbolat 说。“这是这项技术最重要和最独特的部分。这真是太神奇了。如果我们能够快速、大规模地做到这一点，那么它可能会从根本上改变医学领域。”