近日，由生物工程師Ali Khademhosseini領導的加州大學洛杉磯分校的一個團隊開發了一種使用多種材料打印復雜生物組織的新技術。該團隊使用經過特殊改造的3D打印機，有望在將來按需創建治療性生物材料。

器官移植和其他高級組織治療面臨著看似無法逾越的瓶頸,只有有限數量的器官供體或其他生物材料來源，并且即使在最好的情況下，器官和組織也不會完全與受體相容。理想情況下，生物工程師想要繞過常規來源并在實驗室中培養器官和組織。這不僅可以為醫療界提供無限量的健康無菌材料，還可以讓醫生和外科醫生根據他們的要求制作生物材料。

麻煩的是，活組織與許多不同類型的細胞、血管、神經和機械結構作用后非常復雜。嘗試在培養皿中培養一顆心臟，將一些心肌細胞與營養物質混合在一起，你將得到的是很快會停止分裂的細胞。

研究人員開發傳統的生物3D打印工藝，使用復合材料打印出全新升級的、治療性的生物組織。研究采用的是特別改裝的3D打印機，可以通過3D打印技術，按需制造復雜的人造組織，推動再生醫學的發展。

相關研究文獻中提到：“這種基于立體光刻的生物打印平臺，能夠用于非均相水凝膠結構的復合材料制造。通過數字微鏡器件的動態圖案、移動臺和帶有四個開關氣動閥的微流體裝置，同步創建3D結構。該新型微流體裝置能夠在不同的水凝膠生物鏈之間快速切換，逐層實現復合材料的生物打印。與傳統的基于立體光刻的生物打印機相比，該系統彰顯了高空間分辨率下復合材料制造的獨特優勢。通過將帶有細胞負載的GelMA引入微流體裝置并制造纖維結構，可驗證該系統的生物相容性；PEGDA框架模式和三種不同濃度的GelMA，可用于進一步評估大鼠模型的血管內皮生長因子。該系統可加工生物打印高保真復合材料微觀結構，為組織工程、再生醫學和生物傳感應用提供了強大的平臺，僅這一點就秒殺了很多傳統的打印系統。新工藝采用的改裝打印機是由Khademhosseini設計的，關鍵部件有兩個：定制的微流控芯片和數字微鏡。多入口的定制微流控芯片可允許每個入口打印出不同的材料；而一個數字微鏡，也就是一百多萬個獨立移動的小鏡子陣列。微鏡用于將光線導向打印表面，照亮3D打印物體的輪廓并觸發分子鍵，使材料固化。在3D打印的過程中，鏡像陣列通過切換光圖案來指導后續加工，使打印件按預定的設計形成。