新型高速3D打印机：几秒钟内精准构建出细胞结构

近日，澳大利亚墨尔本大学科学家研制出一款新型高速3D打印机。由生物医学工程师 David Collins 领导的实验室研究人员介绍了一种新的3D生物打印方法，称为动态界面打印（Dynamic Interface Printing，DIP）。该方法利用声波引导细胞进入精确的结构，在几秒钟内产生复杂的人体组织。相关论文于 10 月 30 日发表在《自然》杂志上。

这一突破为定制的高保真组织结构提供了潜力，可应用于再生医学和疾病建模。该方法可以实现比传统生物打印机快350倍的3D打印速度，在几秒钟内3D打印细胞结构，减少细胞损伤的机会，同时保持高结构精度。

目前大多数生物打印机都依赖于逐层构建，这通常会由于延长的暴露时间和复杂的后处理步骤而损害细胞活力。而在打印之后，组织结构通常需要精细处理才能避免损坏，因此在将结构转移到实验室板进行成像时是一个巨大挑战。

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DIP 系统

DIP 通过使用声波以更快的速度定位细胞来解决这些问题，允许结构直接在实验室板上形成，而无需额外的处理。这项创新保护了细胞培养物，并为从脑组织到软骨的各种组织类型提供了更高自由度的定制化。

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DIP 打印过程示意图

柯林斯生物微系统实验室负责人 David Collins 解释说：“目前的3D生物打印机依赖于细胞在没有指导的情况下自然排列，这带来了很大的局限性。”使用 DIP 之后，细胞由声波引导，从而实现精确的细胞放置并消除与传统生物打印相关的许多风险。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08077-6