大阪研究員開創生物3D打印技術中生物墨水附著的

生物3D打印技術正以驚人的速度向前發展，我們看到全功能器官和其他復雜的組織從零開始建成，而將其移植到有需要的患者身上只是時間問題。目前，研究人員正在繼續研究在生物打印過程的各個階段仍然需要面對的一些技術問題。最近，大阪的一個研究團隊在這個領域取得了一些進展，想出一個新的方式讓生物墨滴粘在一起，那就是利用特殊的酶。

　　生物3D打印技術的提高，使各種手術和再生醫學大大受益。迄今為止已經證明的最有希望的生物打印方法是使用特殊的“生物墨水”，其被擠出以形成用于有機組織生長的支架。墨水中充滿干細胞，其可被誘導以特定方式分化，形成特定類型的組織。然而，平衡墨水的自粘附性與其流速以及與特定細胞類型的兼容性仍然是一個挑戰。

　　大阪大學的Shinji Sakai是論文標題為“通過過氧化物酶介導的交聯實現滴落式多材料生物3D打印”的主要作者，并于最近發表在“大分子快速通訊”雜志上。據Sakai介紹：“打印任何一種組織結構都是一個復雜的過程，生物油墨必須具有足夠低的粘度才能流過噴墨打印機，而且打印時還需要迅速形成高粘膠狀的結構。該方法可以滿足這些要求，同時避免海藻酸鈉，事實上，我們使用的聚合物提供了用于特定目的的剪裁腳手架材料的優異潛力。”

　　該團隊的創新是使用一種特殊的酶，辣根過氧化物酶。這介導了水凝膠化過程，允許在氧化劑過氧化氫存在下，使添加的聚合物的苯基之間交聯。該技術否定了海藻酸鈉的需求，海藻酸鈉是一種有時會導致墨水與某些細胞類型相容問題的物質。

　　過氧化氫的使用在過去是可以避免的，因為它可能損害細胞，但是通過這種方法，小組確保仔細地調整細胞和過氧化氫在分開的液滴中的傳遞，以便限制它們的接觸并保持細胞存活。他們的努力非常成功，通過這種方式，超過90%的生物測試凝膠中的細胞被證明是可行的。許多復雜的測試結構也能夠從不同類型的細胞中生長出來，這就為技術在更先進的過程中的實施提供了前進的方向。

　　共同作者Makoto Nakamura說：“誘導多能干細胞技術的進步使我們有可能誘導干細胞以許多不同的方式分化。現在我們需要新的支架，所以我們可以打印和支持這些細胞，以實現功能組織的全面3D打印。我們的新方法是非常靈活的，應該能幫助所有的團隊努力實現這個目標。”