多伦多大学研发“Person-on-a-Chip” 技术 可实现3D打印心脏与肝脏相互作用

《3D打印世界》讯/ 知名调研机构Gartner认为，生物3D打印技术的实现其实远比我们想象的要近。在过去一年里，我们已经看到3D打印的小肾脏、甲状腺，以及功能性的组织……如今，多伦多大学的生物工程研究人员开创了一种“person-on-a-chip”的3D打印技术方案，能够培育生成适用于医药测试的人体组织，未来可能还将用于器官移植。

 这一研究目前已经发表在Nature Materials杂志上。多伦多大学的生物工程研究团队制作出了AngioChip芯片，内含由生物降解+生物相容性聚合物POMaC构成的支架。这种技术使用的不是常规的3D打印喷射成型原理，而是通过加盖和堆叠的形式形成芯片。芯片的每一层都会包括50-100微米宽的微小通道。每层铺积好后，就会形成血管网络，随后经过UV光固化，置入活性细胞培养液中，开始自我生长。

这种AngioChip芯片精确地反映了人体的实际环境，让人体细胞如同在自然环境中生长。研究项目领头人Milica Radisic教授解释道：“这是一个用内部血管组建起来的全三维结构，这个结构的周边有着能让其他细胞攀附生长的晶格。以往人们只能使用专门的设备，将硅胶与玻璃层之间的细胞进行挤压，要运行一个芯片，得用上几台泵和真空线管。我们研究的这种系统，可以让细胞在普通的细胞培养皿内生成，另外我们采用了压力打印头，让细胞介质在血管顺畅流通。”

如今，该团队已经利用这种技术创造出与人体心脏及肝脏组织具有相同功能的3D打印替代组织。活性细胞可以在这种组织中传输和代谢药物，甚至产生尿素。Radisic团队甚至能连接他们造出的人工心脏与肝脏之间的流通血管，以此测试两个系统之间的相互作用。他们将白细胞注射到血管当中，并观察到了细胞从一个器官传输到另一个器官的过程。

团队开发的这种AngioChip可以帮助制药企业摆脱动物试验，更高效地完成药物测试并推广上市。一旦实现器官之间的联通，团队将研发其他流程，以观察药物如何影响器官之间的相互作用。目前他们已经成立了TARA Biosystems Inc.，以推进AngioChips的大批量生产及商业化。

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