人类功能性肝细胞组织3D打印“大获成功”

　　最近，生物打印领域不断的“透露”出好消息：从零重力3D打印心脏结构到基于细胞的生物打印机的成功测试，以及纳米纤维生物打印技术在面部整容领域的成功应用等。这些实例都充分证明了一个事实：生物3D打印技术能够为人类创造不可估量的价值！

　　近日，由罗氏制药和Organovo公司最近合作进行的一个内部研究显示：3D生物打印的人类肝脏组织在人类双细胞以及多细胞器官领域拥有广泛的潜力。因此，利用3D生物打印技术创造的人类混合型胚胎干细胞能够真正减少人类对定向药物的异常反应。

　　据了解，在生物学研究领域中，人们过去都是将一种或多种细胞局限于一个狭小的二维平面环境中进行培养。虽然这种方法最终也能够令细胞形成组织结构，但这种结构最终达到的厚度也只能是几个细胞直径那么多。而如今，生物3D打印技术改变了这一切，它令传统的细胞培养技术更上一层楼。现在，生物学研究者们可以在三维的环境当中进行细胞的定向培育，而且可以达到想要的各种厚度。

　　在罗氏制药和Organovo公司进行的这个实验中，3D生物打印技术为细胞组织的生长提供了一个完美的三维环境，令其能够在各个方向上进行定向分裂，为之后的生物组织和细胞化学数据评估奠定了基础。换言之，利用各类人体肝细胞在三维环境中进行体外实验，将有助于科学家们更加方便的去调查并分析人类的组织病理学和生物化学数据，为进一步深入研究人体组织创造条件，而且这比真正进行复杂的人体实验要容易得多，成本也大幅降低。

　　在该实验中，这些3D打印的肝细胞组织当中主要含有肝实质细胞，肝脏星形细胞以及人体脐静脉内皮细胞等各种类型的肝细胞。由于Organovo公司将它们长期放在低温条件下冷冻保存，因此它们一直保持着细胞活性。而另一些材料就是高浓度的生物油墨，成分主要是100%凝胶质的组织实质细胞。肝组织的形成过程主要是通过3D打印来实现，研究人员们首先将活性细胞与生物油墨的混合材料输入生物打印机，然后在三维的培养皿环境下进行精准的打印塑形，最终形成他们想要的立体组织结构。在这个案例中，整个肝组织并非完全复制了人体天然的肝小叶结构。而且由于细胞材料的多样性，最终形成的3D肝脏组织结构能够在肝脏特殊的功能性用途中充当关键角色。

　　通过这个实验，不仅证明了生物打印的组织在成型的过程中能够充当组织实质细胞或非组织实质细胞两种不同的功能性角色，而且这些形成的组织通过时间的推移将会逐渐凝结并塑形，最终形成稳定，高细胞浓度并且不会坏死的3D活性组织结构。另一项令人震惊的发现是，在活性肝细胞中的两大重要组成部分--脂类和肝糖原，在利用3D打印形成的成熟肝组织当中的存量并没有发生多少改变。而且在特异性染色细胞的比例方面，3D打印的肝组织与正常人体肝组织也十分相似。

　　除此之外，为了试验3D打印的活性肝组织的毒性处理能力，研究人员们使用了相对没有太大毒性的药物进行了各种类型的毒性环境测试，并证明了3D打印的活性肝组织具有一定的毒性处理能力，这证明了3D打印的生物肝组织能够在临床毒性研究领域发挥重要价值。

　　对于生物细胞3D打印的研究远不止如此，相信随着技术的不断进步，3D生物打印技术能够越来越体现出其巨大的潜力并逐渐开启未来的细胞组织生物学研究的大门。