在過去幾年中，3D打印技術(shù)在生物打印領(lǐng)域有著一些令人印象深刻的發(fā)展，如細胞、組織或者整個器官被復制用于各種有用的應(yīng)用。最近，日本研究團隊在這方面有了最新的突破，其通過無支架生物打印方法生產(chǎn)肝組織模型。該組織可用于藥物的開發(fā)和檢測，也為肝病的病因提供了依據(jù)。

此前已經(jīng)有通過生物3D打印技術(shù)制作肝臟模型的項目，由于肝臟模型對新陳代謝的重要性，因此其成為實驗室中復制的最重要的器官之一。人體中的大多數(shù)代謝功能，如酶分泌或毒素加工，都是通過肝實質(zhì)細胞進行的，肝實質(zhì)細胞約占肝臟的78％。因此，肝臟的工作模式可用于進行各種關(guān)鍵測試，例如觀察新開發(fā)的藥物對新陳代謝的影響或檢查糖尿病、肥胖和非酒精性脂肪性肝炎（NASH）等代謝疾病。

此前，大多數(shù)涉及復制肝組織的研究是使用的2D細胞培養(yǎng)的方式。這些是有用的，但無法維持長時間的功能，這限制了其實驗應(yīng)用的范圍。他們也缺乏真正的肝組織的三維結(jié)構(gòu)。過去已經(jīng)使用了腳手架來復制這個3D元素，但是這仍然缺乏準確性。因此，能夠長期維持其代謝功能的無支架3D打印的肝組織將成為一種獨特的發(fā)展，對于臨床研究是非常需要的。

東京大學藥物發(fā)現(xiàn)系的一組研究人員現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了這一目標，生物3D打印項目的結(jié)果剛剛在線發(fā)布。生物打印過程利用了Cyfuse Biomedical的Regenova 3D打印機，該打印機以前用于制造小直徑血管、神經(jīng)和軟骨組織等。根據(jù)所需組織的預先設(shè)計的3D模型，通過將一組球狀細胞聚集體（在這種情況下是肝細胞）組裝在非常細的針陣列上來起作用。然后，這些細胞自主相互作用并連接在一起，隨著時間的推移逐漸建立肝組織結(jié)構(gòu)。然后將該組織除去并置于具有培養(yǎng)基的小瓶中。

所得肝模型能夠保持藥物代謝功能超過七周，并將NAFLD病理學維持至少三周。培養(yǎng)三周后，模型能夠在培養(yǎng)基中分泌膽汁酸，11周后能夠用激素胰島素調(diào)節(jié)葡萄糖的產(chǎn)生。這些測試結(jié)果非常有希望，并為未來藥物發(fā)現(xiàn)項目展示了巨大的潛力。

未來的生物3D打印項目計劃將在更多應(yīng)用的基礎(chǔ)上進行研究。該組織可以用作疾病模型的一部分，其可以用于通過緊密模擬肝臟的藥物反應(yīng)性來測試藥物的功效和安全性。該團隊計劃開展另一個生物3D打印模型，將肝組織與微流體系統(tǒng)相結(jié)合。這將復制肝臟和身體其他器官之間的各種相互作用。

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來源：3D虎