加利福尼亞大學洛杉磯分校開發多材料生物3D印表機

加利福尼亞大學洛杉磯分校（UCLA）開展的一項生物3D列印項目，該項目描述了一種利用微流控晶元在單一工藝中高效列印多種材料的生物印表機。該項目由工程學教授Ali Khademhosseini領導。

布里格姆婦女醫院和哈佛醫學院的Yu Shrike Zhang作為共同資深作者加入了Khademhosseini的項目。在這次獨家採訪中，與Yu Shrike Zhang進行了交談，了解更多關於這種最新的生物3D列印技術及其未來改變醫學研究的潛力。

晶元上的多材料生物3D列印

Zhang先生目前是哈佛醫學院（HMS）醫學工程學系的醫學和生物工程學副教授、波士頓布里格姆婦女醫院腎臟病學博士後研究員。

在這個最新的項目中，Zhang對UCLA/HMS的工作做出了貢獻，他們試圖開發一種新的、更高效的3D列印生物物質技術。這項研究的產品是基於立體光刻（SLA）的生物列印平台。

UCLA/HMS平台在微流控晶元的中心有一個小的圓形出口，代替典型的構建板。

為了列印，裝載細胞的油墨通過晶元的通道被流出。在圓形中心，燈閃爍以固化所需形狀的一層材料。和SLA一樣，平板即晶元的中心向下移動，為第一層之上的新層提供路徑。重複此步驟，油墨逐漸堆積成3D樣品。

該技術已被證明可以列印多達5種材料，包括用於沖洗不需要的材料的液體。作為概念的證明，研究人員在下圖中看到了「樹狀」靜脈結構的生物列印。

速度的需要

雖然有許多項目正在研究如何重建複雜的多材料天然組織結構，但有些仍然受到材料擠壓技術的沉積速度緩慢的阻礙。在這種情況下，UCLA/HMS方法發現它是利基。

Zhang解釋說：「我們技術的優勢主要在於速度。由於SLA是基於逐層列印的技術，所以它可以一次交叉大面積，速度比擠出列印快。「

該團隊還使用數字微鏡（DMD）設備進行數字掩膜生成，使3D列印過程「更快」。SLA技術的第二個優點是解析度，通常高於基於擠出技術。

UCLA/HMS的生物印表機使用UV光進行操作，這可能會對活細胞造成一些輕微損害。然而，Zhang解釋說：「短時間的紫外線照射通常可以用於細胞，我們也可以切換到可見光光引發劑，以避免使用紫外線。」

輕鬆創建複雜組織

研究結果表明：「該技術可以以前所未有的方式促進複雜組織的製造，」Zhang說道：「憑藉多材料的能力，它可以以多種類型的細胞和細胞外基質分子以結構仿生方式生成組織，從而實現更好的功能。」

這項技術有朝一日可以用來製造特定於患者的組織樣本，但下一步將是擴大這一過程。項目負責人Khademhosseini此前也曾帶領一個研究3D列印肝臟組織的微流體平台。

(來源：3D虎)

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