生物3D打印及再生医学的最终目标是培养出可以替代人体器官的人造器官，以解决移植器官短缺的问题和器官移植后产生的排异反应。3D打印器官的第一步是获取器官培养所需的细胞，然后通过生物3D打印机将细胞和生物墨水的混合材料沉积到三维支架上。怎样让细胞长时间存活下来？怎样让细胞按照人们所设计的结构进行生长？这些都是生物3D打印器官过程中会遇到的挑战。
与细胞混合在一起的生物墨水在3D打印器官培养过程中起到了重要作用，它们能够为细胞生长提供营养和支撑。英国布里斯托大学的科学家研究发现了一种生物墨水，这种材料可为生物3D打印软骨或骨骼组织提供支撑和营养输送的通道。
温度升高就固化，完成任务就退出
布里斯托大学研究发现的生物墨水包含两种聚合物，其中一种是从海藻中提取的天然聚合物，另外一种是医疗中常用的合成聚合物。当温度达到37°C时，合成聚合物将使墨水固化，从液体转化成为凝胶。从海藻中提取的天然聚合物材料则为细胞提供所需的养分。合成聚合物材料遇到温度升高就发生固化的特点，使液体状的墨水材料能够被塑造为复杂的三维结构。干细胞生长在这种生物墨水中既获得了营养，又获得了”造型”。
这种生物墨水的特殊之处还不止这些。首席研究人员透露到，墨水中的合成聚合物材料只是暂时存在的，当细胞营养物质被引入之后，合成聚合物材料将退出三维结构，留下许多微观孔隙。这些孔隙为干细胞提供了更有效的营养输送通道。
这种生物墨水的应用是培养3D打印软骨或骨骼组织。在生物墨水的支持下，干细胞将成长为软骨细胞或成骨细胞。经过几周的时间，这些细胞将成长为一个可用于移植的完整尺寸的软骨或骨骼。
相关科研论文已发表在《Advanced Healthcare Materials》期刊，论文题目是：3D Bioprinting Using a Templated Porous Bioink。
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