近日，來自德國維爾茨堡和呂貝克的科學(xué)家正在努力改進(jìn)生物3D打印組織植入物的質(zhì)量控制。他們的“PhotonControl”系統(tǒng)使用光學(xué)相干斷層掃描（OCT）和拉曼光譜（拉曼）來測試制作的組織。

眾所周知，生物3D打印組織以其安全且經(jīng)濟(jì)高效的方式修復(fù)人體受損區(qū)域的能力正在提高，但由于打印組織使一個(gè)相對較新的概念，因此，科學(xué)家們必須采取全面的質(zhì)量控制措施，以保護(hù)患者的安全。但是，質(zhì)量控制是非常難以實(shí)施的，因?yàn)橛糜谥圃旖M織的復(fù)雜的打印工藝和打印完成后需要長時(shí)間的后期成熟過程。

為此，德國的兩個(gè)研究所（維爾茨堡大學(xué)醫(yī)院和呂貝克大學(xué)）進(jìn)行了一項(xiàng)新的研究項(xiàng)目，提出了一個(gè)新的生物3D打印組織質(zhì)量控制系統(tǒng)。其目的是在3D打印過程中和組織成熟期間評估所制造的組織。維爾茨堡大學(xué)醫(yī)院功能材料主任JürgenGroll教授評論說：“生物3D打印是一個(gè)尚處于起步階段的研究領(lǐng)域，因此需要為這些新的醫(yī)學(xué)創(chuàng)作創(chuàng)造有效的質(zhì)量控制方法?！?/span>

“PhotonControl”使用兩種不同的測試方法。用于捕獲生物組織的3D圖像的光學(xué)相干斷層掃描（OCT）和通常用于觀察振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的激光技術(shù)的拉曼光譜（Raman）。這些過程可以確保用于人類患者的生物3D打印組織的質(zhì)量。然而，完善這個(gè)過程被證明是非常困難的。

Groll說：“打印過程中的質(zhì)量控制是一個(gè)重大挑戰(zhàn)?！币徊糠衷蚴茄芯咳藛T決定避免使用化學(xué)標(biāo)記，這使得質(zhì)量控制更難，但是卻不會(huì)損害觀察到的組織。Groll解釋說：“我們不能使用任何化學(xué)染料，因?yàn)樗鼈儠?huì)影響打印結(jié)構(gòu)的組織成熟?！?/span>

研究人員說：“該過程的最重要部分是捕獲與組織相關(guān)的生物化學(xué)和形態(tài)信息，而不是其速度或細(xì)節(jié)水平。因此，他們選擇了非侵入性技術(shù)。”選擇OCT和拉曼是因?yàn)樗鼈兪欠乔秩胄缘?，并且不需要化學(xué)標(biāo)記。這兩個(gè)過程也相互補(bǔ)充：OCT允許實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)成像，并可以定量測量機(jī)械性能；拉曼提供了關(guān)于3D打印結(jié)構(gòu)的化學(xué)和生化表征的分子信息。

據(jù)了解，PhotonControl將在未來兩年內(nèi)由來自Lübeck大學(xué)生物醫(yī)學(xué)光學(xué)研究所的Groll和GereonHüttmann博士進(jìn)行進(jìn)一步的研究。此外，德國聯(lián)邦教育和研究部（BMBF）為該項(xiàng)目提供了約24萬歐元（283000美元）的資助。