BioP3列印組織 盼能組成器官

【本刊訊】新型的3D列印儀器能將活體微組織作為組件精確的連結,同時不斷替換細胞內營養液,這項成果發表在新一期的Tissue Engineering Part C期刊上。根據布朗大學的生物工程學家摩根(Jeff Morgan)表示,這台名為BioP3的儀器能將微組織拼合成較大結構,也許不久後的改良機型就能製造整個器官,如肝臟、胰臟或是腎臟。

目前3D生物列印試圖印出整個器官主體,但到目前為止,一次只能印出一小部分。因此研究人員採用具備基礎活體功能的組織,使得流程所製造出的細胞數量比起先前多上數千倍。

摩根長期研究如何使微型組織形成不同結構,例如球型、長桿狀、甜甜圈環型與蜂巢狀結構,並使用一種新型微模型技術,指引細胞形成複雜結構。這篇新論文顯示BioP3能將微組織進一步組裝成較大的組織。

BioP3乍看有如小巧透明的塑膠盒,裡頭分成兩個小空間,一邊負責儲存作為元件的活體細胞,而另一邊則用以形成較大的微組織。位於盒子之上的是最為重要的部分:連接幾根管子的噴嘴與一台顯微鏡所構成的操作台,操作者透過按鈕精確控制噴嘴的移動,運輸管線採用蠕動幫浦的方式確保微組織在過程中不受損害。

活體組織被吸取後,操作人員便能操作噴嘴,將細胞依照設計精確排列。在論文裡,布朗醫學院的柏萊克利(Andrew Blakely)醫師透過這方式製造數種不同的排列結構,其中包含以16個甜甜圈環構成的微組織、以及由四片蜂巢板組織形成的緊密結構。由於是活體細胞組成,因此組織經過一段時間後會自然癒合。

每片蜂巢板大約由25萬個細胞所組成,論文裡由四片蜂巢板細胞組成的結構則有100多萬個細胞且僅兩毫米厚。由於目前的BioP3需手動操作,所以光前述的16個甜甜圈環就花了柏萊克利一個多小時的操作時間,他與摩根希望將過程自動化,減少操作時間。今年九月份摩根獲得美國國家科學基金會(NSF)為期三年、總額140萬美金的研究資助,其中便包含噴嘴自動化開發的項目。

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