3D打印可精确建模复杂人体组织

科技日报讯 （记者张佳欣）美国华盛顿大学团队开发出一款名为悬浮组织开放式微流控图案化（STOMP）的新型3D打印设备。它能够更精准地模拟人体组织，为复杂疾病的研究和治疗提供新工具。相关论文发表在新一期《先进科学》杂志上。

3D组织工程技术近年来发展十分迅速，其可帮助科学家在实验室中“搭建”心脏、肺部、皮肤和肌肉骨骼等组织，用于新药测试和疾病研究。

团队将3D组织工程技术比作“在果冻模具中制作果冻”，即把混合了活细胞与合成材料的水凝胶倒入支架中塑形。不过，这种传统方法虽然模拟了体内环境，但在同时研究多种组织类型、模拟复杂疾病如神经肌肉疾病时仍有局限性。

此次开发的STOMP改进了这种方法。这款设备仅相当于手指尖大小，其工作原理就像是利用吸管将液体吸上去那样，通过毛细作用，引导凝胶与细胞进入微通道，无需额外设备即可实现高分辨率图案化构建。这意味着，STOMP可将不同类型的细胞均匀分布在指定位置，就像在果冻中把水果一颗颗点缀到理想位置一样，精细而有序。

在实验中，STOMP成功模拟了患病与健康心肌组织的对比收缩，以及连接牙齿与牙槽骨的韧带结构。STOMP的可扩展性和操作简便性，为研究更复杂的人体组织结构和疾病模型提供了新平台，也为药物筛选和再生医学应用带来新希望。