生物墨水發展前景

　　生物墨水，是可用於3D印表機的墨水。以往3D印表機用「生物墨水」，多使用膠原蛋白為原料生產的水凝膠，在實現複雜組織列印方面存在較大的障礙。該研究成果是將組織或臟器經過處理去除細胞後生產成「生物墨水」。以下對生物墨水發展前景分析。

　　我國高度重視生物3D列印技術與產業的發展。《國家增材製造產業發展推動計劃(2015-2016年)》將醫療領域增材製造作為重要發展方向。科技部首先啟動的「十三五」國家重大科技專項中，生物3D列印列入生物醫用材料研發與組織器官修復替代、幹細胞及轉化研究、增材製造與雷射製造等3個專項。

　　近年來，我國生物3D列印成果不斷獲得突破。2014年，清華大學機械系孫偉教授領銜的生物製造團隊在世界上首次通過3D列印技術構建出子宮頸癌Hela細胞體外三維腫瘤模型，成果發表當天獲得英國廣播公司(BBC)的直播視頻採訪。清華大學化學系劉冬生教授與英國瓦特大學WillShu教授合作，首次實現了DNA材料的三維生物列印，其合作成果共同發表於2015年自然雜誌《Nature》，並作為學術亮點報導。北京航空航天大學張德遠團隊在仿生製造領域，包括仿生表面、仿生結構等工作成果多次在《Nature》等國際期刊發表。

　　生物墨水歷史發展

　　2012年11月，來自澳大利亞的研究人員發布了一款新的生物墨水，這使得科學家距離在噴墨印表機上列印人體活性組織的夢想又近了一步。

　　科學家一直在努力試圖將印表機這種家用辦公設備進行生物升級再造，但是卻找不到完美可用的「墨水」。這個過程需要特定的培養基來保證細胞的生存：既能在列印過程中為細胞提供能量、保證細胞生存，又不能在列印過程中堵塞印表機。從根本上說，這種培養基要在列印的時候能夠懸浮細胞使之在紙上精確定位，把墨水分布在紙上的時候又要能分解成液體。

　　這項研究的重點主要在於最終生產出適合手術的能夠逐層在噴墨印表機上列印的特定組織，例如活體創可貼。不過這種前沿技術仍然讓人感到將信將疑，因為考慮到肝臟是由大量的球體組成，腎臟是一組腎錐體組成，要利用一種家用辦公設備將這樣自然的精巧結構複製出來幾乎是不可能的。那種結構需要利用3D印表機進行逐層構建。目前來說，皮膚和其他的平展的組織是最有希望利用噴墨印表機「列印」出來的。

　　通過對生物墨水發展前景分析，3D生物列印行業中採用的主要技術類型包括磁浮技術、基於噴墨的、基於注射器和基於雷射的技術等。磁浮技術目前主要用於毒性篩選、血管平滑肌列印和人類細胞的生成等;而基於注射器的3D生物印表機可以在無菌的環境中工作，可以製造生物支架、細胞帶和組織等，在2014年占據著最大的市場份額。

　　3D生物列印行業中採用的主要技術類型包括磁浮技術、基於噴墨的、基於注射器和基於雷射的技術等。磁浮技術目前主要用於毒性篩選、血管平滑肌列印和人類細胞的生成等;而基於注射器的3D生物印表機可以在無菌的環境中工作，可以製造生物支架、細胞帶和組織等，在2014年占據著最大的市場份額。以上對生物墨水發展前景分析。

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