英國首次將3D打印拓展到人類胚胎干細胞范圍

　　據(jù)物理學家組織網(wǎng)報道，英國赫瑞瓦特大學和一家干細胞技術(shù)公司合作，開發(fā)出一種真空閥門式(valve-based)三維(3D)打印技術(shù),首次將3D打印拓展到人類胚胎干細胞范圍。這一突破使得利用人類胚胎干細胞來“打造”移植用人體組織和器官成為可能，打印結(jié)構(gòu)還能用于藥物測試，加速改良測試過程。相關(guān)論文發(fā)表在2月5日出版的《生物制造》雜志上。

　　近幾年來，3D打印的方法已逐漸發(fā)展到生物制造領域。羅斯林·塞拉博干細胞技術(shù)公司商業(yè)開發(fā)經(jīng)理詹森·金說：“通常，實驗室培養(yǎng)細胞是在二維平面生長，只有少數(shù)細胞能用三維打印方式。人類干細胞太敏感，難以用這種方式來控制。我們是世界上首次將人類胚胎干細胞打印出來并進行培養(yǎng)的。”

　　打印過程中的關(guān)鍵問題是可控性和減少傷害，這樣才能保證細胞與組織的發(fā)育能力和正常功能。人類胚胎干細胞來自胚胎早期階段產(chǎn)生的“干細胞系”，沒有明確的發(fā)育方向，可以分化為人體內(nèi)任何類型的細胞。研究小組開發(fā)出了一種真空閥式細胞打印機，細胞被裝入打印機的兩個分離容器，然后按預先編好的程序，被統(tǒng)一打印到一個盤子上。該打印機充分考慮了人類胚胎干細胞的敏感性和脆弱性，能打印出具有高度活性的細胞。

　　當人類胚胎干細胞被打印出來以后，還要經(jīng)過多項測試，如檢測它們的活性，看其是否還能分化為不同類型細胞;檢測細胞的打印密度、特征屬性和分布情況，以此評價這種打印方法的精確性。

　　“我們發(fā)現(xiàn)，這種真空閥門打印方式非常溫和，足以保持干細胞的發(fā)育能力，還能精確打出同樣大小的球體。更重要的是，打印出來的人類胚胎干細胞保持了它們的多能性，還能分化成其他類型的細胞。”論文合著者、英國赫瑞瓦特大學的威爾·文妙·舒(音譯)說：“該方法是用氣壓驅(qū)動來打印細胞，通過開關(guān)微真空管能控制氣壓，通過改變噴頭直徑、入口氣壓或打開真空管的時間可以精確控制噴出細胞的數(shù)量。”

　　舒還指出，通過打印人類胚胎干細胞生成的3D結(jié)構(gòu)，我們能造出更精確的人體組織模型，這對藥物開發(fā)、毒性測試都非常有用，因為大部分藥物開發(fā)都是以人類疾病為目標，用人類組織來實驗更有意義。

　　金表示：“這是一次科學的進步。我們希望這一進步能帶來長期的巨大價值，為人們提供可靠的藥物而不必用動物做藥物試驗，提供用于移植的器官而無需捐獻，并能消除器官排斥和免疫抑制帶來的問題。”