生物3D打印的挑戰(zhàn)之一是獲得構成生物“墨水”的干細胞，以便在3D打印過程中生存下去，更不用說保持它們能夠生長成全組織結構。此前，我們聽到很多關于生物3D打印成功案例，但是我們并沒有聽到很多失敗的案例。 3D打印人體組織是不容易的事情，所以每次需要提前進行研究。

一個多月前，一批瑞典研究人員，其中包括來自Sahlgrenska學院的研究人員，他們不僅將3D打印的人類軟骨細胞植入小鼠，而且在植入后能夠生存下去，并能夠成長。細胞在3D打印后立即植入，并在小鼠中成功形成自己的血管網(wǎng)絡，這向最終3D打印人體器官植入邁出了重要一步。

現(xiàn)在，Sahlgrenska學院發(fā)布了進一步的消息。研究人員與Chalmers理工大學合作的研究團隊已經通過3D打印人體膝蓋干細胞成功地創(chuàng)建了軟骨組織。從接受膝關節(jié)手術的患者中取出細胞，經實驗室操作后，它們還原成多功能干細胞，可發(fā)展成多種不同類型的細胞。

然后將細胞與納米纖維素的溶液混合并將其打印成預定結構。打印完成之后，用生長激素處理，使其分化形成軟骨組織。據(jù)悉，組織是三年努力工作的結果。

“在本質上，干細胞分化成軟骨是一個簡單的過程，但是在試管中要復雜得多?！盨ahlgrenska學院細胞生物學副教授Stina Simonsson表示：“我們是第一個獲得成功的團隊，而且我們沒有進行任何動物試驗。我們研究了各種方法，結合不同的增長因素。每個單獨的干細胞被納入納米纖維素，這使得它能夠在打印成3D結構的過程中存活。我們還從包含干細胞用于相互通信的其他細胞中收獲培養(yǎng)基。按照外行人士的說法，我們的理論是，我們設法欺騙細胞，認為它們并不孤單?！?/span>

通過“欺騙”細胞，研究小組能夠讓它們在繁殖之前進行區(qū)分。團隊意識到，大量的干細胞是組織形成所必需的。當外科醫(yī)生檢查生物3D打印軟骨時，那些外科醫(yī)生發(fā)現(xiàn)3D打印組織和天然存在的人類軟骨之間沒有差異。

在現(xiàn)實應用方面，這一突破意味著在不久的將來，可能會從患者自身提取干細胞中進行3D打印新的軟骨。生物打印組織可用于修復受損軟骨或治療退行性疾病，如骨關節(jié)炎。盡管如此，但還需要繼續(xù)進行研究。

Simonsson說：“我們使用的纖維素的結構可能不是最適合人體使用的。在我們開始研究將生物3D打印軟骨納入患者手術治療的可能性之前，我們需要找到另一種可以被細胞分解和吸收的材料，以便保留只有內源性軟骨，最重要的在臨床環(huán)境中使用的東西是安全的?！?/span>

據(jù)悉，該篇研究論文Simonsson是主要作者，另外的作者包括Duong Nguyen、DanielA.Hagg、Alma Forsman、Josefine Ekholm、Puwapong Nimkingratama、Camilla Brantsing、Theodoros Kalogeropoulos、Samantha Zaunz、Sebastian Concaro、Mats Brittberg、Anders Lindahl、Paul Gatenholm和Annika Enejder。

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