根據8月2日出版的“科學”雜志上發表的一項研究，在研究人員設計出一種重建人類心臟組成部分的方法之后，科學家已經朝著能夠進行三維生物打印功能性器官邁出了重要的一步。



卡內基梅隆大學的研究人員開發了一種先進版本的Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels(FRESH)技術，以前所未有的復雜性3D打印膠原蛋白，構建人類心臟的組成部分，從小血管到瓣膜到心室搏動。最近獲得美國專利10,150,258，FRESH技術現已獲得FluidForm的許可，FluidForm致力于大幅擴展3D打印的能力。

“我們現在有能力構建重現本土組織關鍵結構，機械和生物學特性的構建體，”FluidForm的CTO和聯合創始人，Carnegie Mellon再生生物材料和治療組首席研究員Adam Feinberg教授說。，研究完成的地方。“要讓我們進入生物工程三維器官仍需要克服許多挑戰，但這項研究代表了向前邁出的重要一步?！?br />
盡管3D生物打印已經取得了重要的里程碑，但直接印刷活細胞和軟生物材料已經證明是困難的。一個關鍵的障礙是在打印過程中支持柔軟和動態的生物材料，以實現重建復雜的3D結構和功能所需的分辨率和保真度。

FRESH采用嵌入式印刷方法，通過使用臨時支持凝膠解決了這一挑戰，使用原生未修飾形式的膠原蛋白3D打印復雜支架成為可能。過去，研究人員受到限制，因為由于下垂，軟材料很難以超高幾層的高保真度進行打印。

由聯合第一作者和FluidForm聯合創始人Andrew Lee和Andrew Hudson領導，Carnegie Mellon團隊的九名成員通過開發一種利用快速pH變化來驅動膠原蛋白自組裝的方法克服了這些障礙。

FRESH 3D生物打印心臟基于人類MRI并準確再現患者特異性解剖結構。印有人心肌細胞的較小心室顯示同步收縮，定向動作電位傳播，以及在收縮峰值期間壁增厚達14%。然而，挑戰仍然存在，包括產生3D打印較大組織所需的數十億個細胞，實現制造規模，以及尚未定義的臨床翻譯監管程序。

雖然人類心臟被用于概念驗證，但膠原蛋白和其他軟生物材料的FRESH印刷是一個有可能為各種組織和器官系統構建先進支架的平臺。

“FluidForm對Feinberg實驗室的研究感到非常自豪”，FluidForm首席執行官Mike Graffeo說?！翱▋然仿〈髮W開發的FRESH技術使生物打印研究人員能夠實現前所未有的結構，分辨率和保真度，從而實現了該領域的巨大飛躍。我們非常高興能夠為世界各地的研究人員提供這項技術?！?br />
FluidForm通過其首個產品LifeSupport(TM)生物打印支持凝膠將FRESH技術商業化，使世界各地的研究人員能夠獲得膠原蛋白，細胞和各種生物材料的高效3D生物打印。