德國(guó)慕尼黑技術(shù)大學(xué)的學(xué)生日前改造Ultimaker 2+型3D打印機(jī)，并開(kāi)發(fā)了專門(mén)用于3D打印的生物墨水稱為“biotINK”，參加本年度的生物學(xué)競(jìng)賽——iGEM挑戰(zhàn)大賽。

3D生物打印是現(xiàn)今最令人興奮的科研領(lǐng)域之一。使用特殊的3D打印機(jī)，專家們已經(jīng)能夠使用真正的人類細(xì)胞制造精確成形的人體組織，而這些3D打印出來(lái)的組織可能很快被應(yīng)用于移植和其他用途。然而，3D打印組織，是需要額外的特殊物質(zhì)輔助的，因?yàn)榧?xì)胞本身并不具備3D打印特性,它不能直接從3D打印機(jī)的噴嘴中擠出來(lái)。于是，科學(xué)家開(kāi)發(fā)了生物墨水，生物墨水和細(xì)胞混合起來(lái)，使得細(xì)胞可以打印成組織。

一群來(lái)自德國(guó)慕尼黑技術(shù)大學(xué)的學(xué)生帶著自己開(kāi)發(fā)的應(yīng)用于3D生物打印的生物墨水，參加iGEM挑戰(zhàn)大賽，這是每年面向生物學(xué)家，生物化學(xué)，生物工程師舉辦的一場(chǎng)3D生物打印大賽。他們的生物墨水含有生物素和鏈霉素，團(tuán)隊(duì)把它命名為“biotINK。”

研究人員認(rèn)為，他們的生物墨水可以與其他需要臨時(shí)支架來(lái)支持有機(jī)結(jié)構(gòu)的3D生物打印技術(shù)完美融合。biotINK的功能像是一種“分子強(qiáng)力膠”，將生物素和受體結(jié)合起來(lái)，使科學(xué)家能夠精確定位3D打印細(xì)胞，使“三維細(xì)胞間的交流和生理的微環(huán)境”能夠更快形成。

“鏈霉素結(jié)合生物素，縱橫交叉形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得生物素結(jié)合到受體成為可能，”研究組成員Luisa Krumwiede介紹說(shuō)，“然后聚合形成三維結(jié)構(gòu)。”

biotINK的另一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)是可應(yīng)用在常規(guī)的FDM 3D打印機(jī)如Ultimaker 2+，而Ultimaker 2+這種打印機(jī)比專業(yè)的3D生物打印機(jī)便宜得多。雖然為了能夠打印細(xì)胞需要在Ultimaker進(jìn)行一些參數(shù)的修改，但是慕尼黑學(xué)生相信世界上越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)室會(huì)接受這種打印機(jī)。這使得更多的實(shí)驗(yàn)室參與3D生物打印試驗(yàn)，無(wú)疑將加速醫(yī)療保健領(lǐng)域的發(fā)展。

除了開(kāi)發(fā)biotINK和他的3D打印系統(tǒng)，學(xué)生們還開(kāi)發(fā)了幾種3D打印組織的方法。為了打造合成器官，學(xué)生改良紅外線導(dǎo)致的細(xì)胞分泌胰島素，并且還試圖在3D打印的組織內(nèi)誘導(dǎo)血管形成。

iGEM挑戰(zhàn)大賽決賽在波士頓舉行，“我們相信我們一定能成功，”Krumwiede說(shuō)。