3D生物打印技術：發展趨勢及啟示

自從(cong) 21世紀初3D生物打印技術的研究發表以來，人們(men) 對將這種創新的生物製造方法用於(yu) 更廣泛的生物應用產(chan) 生了濃厚的興(xing) 趣。3D生物打印技術能夠逐層精確定位生物材料、活細胞、生長因子、藥物和其他生物活性成分，這為(wei) 構建3D功能組織帶來了的諸多優(you) 勢。

發展到今天，生物打印通過3D組織建模在再生醫學、藥物開發、個(ge) 性化醫學和係統生物學的新方法中占據著重要的角色，將當前的前景轉變為(wei) 生物醫學研究，並對現代醫學的未來產(chan) 生了重大影響。

3D生物打印技術的發展趨勢

我們(men) 通常可以將生物打印技術分為(wei) 四大類：（a）立體(ti) 光刻（b）噴墨（c）激光輔助（d）擠壓。雖然每種3D打印方法都有其優(you) 點和好處，但是擠出式生物打印產(chan) 生了最大的影響，並將繼續在塑造3D生物打印技術方麵發揮著重要作用。

基於(yu) 擠壓的生物打印機即通過機械或氣動力由噴嘴逐層沉積生物墨水，已成為(wei) 近年來研究的技術。與(yu) 其他生物打印方法相比，基於(yu) 擠壓的生物打印技術具有成本效益高、打印速度相對較快、與(yu) 多種生物材料兼容等優(you) 點，是初學者最容易使用的技術。

3D生物打印應用趨勢

由於(yu) 我們(men) 考慮了生物打印的短期和長期應用：從(cong) 基礎細胞生物學研究到用於(yu) 臨(lin) 床前藥物測試的3D組織/疾病模型和再生醫學，我們(men) 提出了與(yu) 3D生物打印技術研究相關(guan) 的三個(ge) 主要主題。

應用驅動研究

在所有與(yu) 3D生物打印技術相關(guan) 的出版物中，約有40%提及3D生物打印在特定器官或組織中的應用。其中骨、血管組織、神經組織和關(guan) 節軟骨占報告出版物的50%以上。自2011年以來，3D生物打印組織已被用作疾病（例如癌症模型）體(ti) 外研究的病理模型，主要應用於(yu) 高通量篩查和新藥開發。

生物材料和細胞研究

生物墨水的新配方一直是3D生物打印技術中最令人興(xing) 奮的研究課題之一。生物材料的研究在所有3D生物打印技術出版物中的占比約為(wei) 25%，主要集中於(yu) 研究聚合物，以獲得適合每種應用且具有機械、化學和生物特性的生物墨水。

生物墨水的另一個(ge) 關(guan) 鍵組成部分是細胞。針對應用於(yu) 3D生物打印的細胞類型的研究約占所有出版物的15%，主要集中於(yu) 研究不同類型幹細胞（例如間充質幹細胞、誘導多能幹細胞、脂肪衍生幹細胞）的生存能力、分化和成熟。最近球體(ti) 和有機物也被用於(yu) 生物打印，並在這些年受到關(guan) 注，為(wei) 轉化醫學和3D疾病建模帶來了令人興(xing) 奮的發展。

過程驅動的研究

新3D生物打印技術和平台的開發旨在設計分辨率更高、成本效益更好、打印速度更快、對細胞損傷(shang) 更小的係統。此外，開發這些新策略是為(wei) 了創造更複雜的結構，這些結構可以更好地概括體(ti) 內(nei) 人類生物學。

隨著我們(men) 減少對動物研究的依賴，我們(men) 注意到在生物醫學研究方案中采用3D生物打印技術的興(xing) 趣越來越大。3D組織和細胞培養(yang) 以及芯片上的器官提供了創新的解決(jue) 方案，通過重建由人體(ti) 細胞和基於(yu) 組織的材料組成的生理相關(guan) 的3D結構來加速基於(yu) 人類的體(ti) 外模型的發展，這些3D結構包括了人體(ti) 器官、組織和疾病的結構和功能。要了解如何將3D生物打印添加到您的研究中，請聯係我們(men) 獲取更多信息。