近日，美國生物醫(yī)學研究人員宣布使用一項獨特的微型機器人技術完成了復雜材料部件的組裝，這一成果可能會使3D打印替代器官離現(xiàn)實更近。

由于可供移植器官的短缺，許多患者不得不經(jīng)歷長長的等待才能得到醫(yī)治。因此，組織工程和3D打印已經(jīng)成為關系醫(yī)學未來的至關重要技術。據(jù)天工社了解，如果能夠利用患者自身的細胞生成器官，不僅可以緩解這一難題，而且還能解決有關捐贈器官植入后人體的排異反應問題。組織工程使研究人員能夠研究細胞行為，諸如觀察腫瘤細胞的耐藥性、測試新的藥物或藥物組合等。

布里格姆婦女醫(yī)院（BWH）和卡耐基梅隆大學的研究人員在SavasTasoglu博士的帶領下，提出了對自主磁性微機器人進行編碼，從而用水凝膠精確封裝單個細胞（如細胞塊）的方法。Tasoglu博士是BWH腎病醫(yī)學的負責人。

這種微型機器人由遠程磁場控制，一次可以移動一個水凝膠進行構建。這是組織工程技術的關鍵，因為人體組織結構非常復雜，不同類型的細胞處于不同的平面和相對位置。當構建這些結構的過程中，細胞的位置很重要，因為它會影響結構最終如何發(fā)揮作用。

“與以前的技術相比，該技術實現(xiàn)了真正可控的自下而上的組織工程（tissueengineering）。”Tasoglu解釋說。

Tasoglu的團隊還證明了，可以在不影響細胞活力和增殖的情況下進行水凝膠微機械結構的細胞包裹。據(jù)天工社所知，在這個技術的基礎上，下一步研究團隊將進一步實現(xiàn)眾多的微型機器人一起進行生物打印，在實驗室環(huán)境中根據(jù)設計生成組織和其他復雜的材料。

“我們的工作將徹底改變組織工程中對復雜多樣的功能和結構進行精確立體裝配的方式。”卡耐基梅隆大學納米機器人實驗室負責人MetinSitti說。

“我們現(xiàn)在才真的開始探索使用微機器人技術來操縱單個細胞或封裝的細胞塊的可能性。”研究團隊成員Demirci說。“這是一個非常令人興奮和迅速發(fā)展的領域，將會是未來醫(yī)學的希望。”

業(yè)余愛好者和一些公司已經(jīng)可以通過3D打印機打印日?？梢姷囊恍┪矬w、模型和零部件(甚至是槍支)，而在醫(yī)學領域內，科研人員對于3D打印技術的興趣也越來越大。通常的3D打印中，使用塑料或粉末一層一層地打印出需要的物品；而所謂的3D生物打印機，通常是在液體或凝膠中打印出生物組織。其目標不是生產(chǎn)一個小部件或玩具，而是修復生物組織。

在世界范圍內，研究者們已經(jīng)利用生物打印機做了實驗。生物打印技術首先要看通過打印機噴頭出來的生物細胞會不會被殺死(大多數(shù)情況下，細胞會被殺死)，然后，生物打印機用細胞制造軟骨、骨頭、皮膚、血管、小塊肝臟和其他的組織。

現(xiàn)有人造生物組織的一個方法是，在塑料或其他材料制成的支架上添加細胞，然后讓細胞成長。從理論上說，生物打印技術在制造生物組織方面有它的優(yōu)勢，它可以模仿自然結構來控制細胞和其他成分的布局。

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