犹他大学开创出韧带和肌腱组织生物3D打印技术

来自犹他大学的生物医学工程师正在推动3D生物打印的发展，采用一种新方法，可以打印韧带和肌腱。该工艺已经开发了两年，是与盐湖城医疗行业微流体设备制造商Carterra，Inc.合作开创的。

对于严重受伤的韧带，肌腱或椎间盘的治疗确实已经存在很多年，但由于它们通常依赖于从患者身体的另一部分或从尸体中取出组织，因此它是一个局限性非常大的治疗方式，且并非总是完全有效的手术。脊椎盘尤其难以修补或更换，因为它们非常复杂并且在其整个结构中集成了骨界面。

两年来，犹他大学团队一直致力于使用独特的生物打印方法解决这些医疗挑战。该方法由来自患者自身体脂肪的干细胞组成，所述干细胞沉积在一层水凝胶材料上以形成肌腱或韧带结构。然后在植入之前在体外培养该生物打印的组织。

从技术角度来看，研究团队正在使用由Carterra提供的改进的3D打印机。该机器最初用于打印用于癌症筛查应用的抗体，它配备了一种特殊的打印头，用于以极其精确的方式沉积人体细胞。从而结缔组织，韧带和肌腱组织构成复杂的细胞模式，从组织转移到骨细胞。

“这是一种以非常可控的方式创建一种模式和细胞组织的技术，你无法用以前的技术创造出来，”该研究的生物医学工程助理教授Robby Bowles解释道，“这使我们能够非常精准地将细胞放在我们想要的地方。”

荧光色使研究人员能够可视化细胞结构

Bowles和他的团队打印出经过基因改造以发出荧光色的细胞。这使得团队能够肉眼看到水凝胶材料上打印细胞的图案。

尽管创新过程专门针对肌腱和韧带进行开发，但团队表示它可以适用于其他类型的组织工程应用。它甚至可以用于生物打印整个器官。有趣的是，该方法还可以适用于任何类型的3D打印机。

详细介绍生物打印概念的研究最近发表在 Tissue Engineering，Part C：Methods杂志上。