万能胚胎干细胞：清华大学突破可控化3D打印模块技术

《3D打印世界》讯\胚胎干细胞是早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境，胚胎干细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。

而近期，来自清华大学和美国德雷塞尔大学（Drexel University）的科学家合作，使用3D打印技术制造出一种同质、均匀的胚胎干细胞“模块”，这就意味着科学家可以使用这些模块像堆积木一样来构建组织结构，“令人兴奋的是我们发现了这种可控的方式来培育胚状体，这可作为下一步组织生长的一个更好的起点”，这项研究的第一作者，也是清华大学机械工程系教授孙伟说道。

据悉，研究人员使用了一种以挤压为基础的3D打印技术，制造出网格状三维结构来培育胚状体，7天内细胞显示出了活力和快速自我更新的能力，并且其多能性也保持得很好。

培养可用于医疗目的的胚胎干细胞的方法

孙伟介绍：“培养细胞的另外两种常见方法是：二维法，在一个培养皿培养细胞；悬浮法，通过重力使材料下降，逐渐获得“石笋”状的细胞。但是通过这两种方法打印的细胞，都没有表现出相同的细胞均匀性和同质的增殖。”

他补充，“我认为，我们制备了一种三维微环境，更加接近在体内发现的、拟胚体不断增长的环境，这也正是细胞能保持高水平增殖的原因。”

研究的示意图

带网格结构的3D打印细胞模型的图像：（A）细胞构造的全貌。（B）相位对比图像展示在不同密度的情况下细胞的形态和分布，分别为第3天、5天和7天。比例条：1毫米。

研究人员希望，这种技术可以为其他研究人员在组织再生上进行实验/药物筛选研究，提供基本的构建块。

本文共同作者、清华大学机械工程系助理研究员姚睿（Rui Yao）补充说：“我们的下一步是，找到如何通过改变打印结构参数来改变胚状体的大小，以此制造出不同类型的细胞。”

孙伟最后总结：“在很长一段时期，我们都希望生产出一种受控的非均质拟胚体，它可以促使不同类型的细胞紧挨着发育，这将为在实验室中从头制备微器官做出指导。”

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