生物3D打印技術被認為(wei) 是實現複雜人體(ti) 組織和器官構建的最有前景的技術方案之一。近年來提出的浸入式墨水書(shu) 寫(xie) （EIW）技術作為(wei) 生物3D打印的關(guan) 鍵技術分支而備受矚目。然而，由於(yu) 當前屈服應力流體(ti) 的流動性較差，EIW方法僅(jin) 能打印功能特征尺寸在百微米到十毫米之間的組織/器官結構。

近日，大連理工大學機械工程學院趙丹陽教授課題組和美國內(nei) 華達大學雷諾分校機械工程係Yifei Jin課題組等團隊合作，針對多尺度複雜組織/器官體(ti) 外精準製造這一長期困擾生物打印領域的難題，提出了多尺度浸入式打印策略（Multiscale Embedded Printing，MSEP），實現了多尺度人體(ti) 組織和器官的體(ti) 外製造，從(cong) 而有效驗證了MSEP技術在構建複雜人體(ti) 組織和器官方麵的巨大潛力。該研究成果以“工程人體(ti) 組織和器官等效物的多尺度浸入式打印”（Multiscale embedded printing of engineered human tissue and organ equivalents）為(wei) 題發表於(yu) 美國國家科學院官方學術期刊《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences ，PNAS）。

MSEP技術采用刺激響應型屈服應力流體(ti) 作為(wei) 支撐浴，該支撐浴由溫敏性水凝膠Pluronic F127和屈服應力添加劑納米粘土組成，同時具有溫敏性和屈服應力特性，可在打印過程中快速添加並在室溫下提供穩定支撐。基於(yu) MSEP技術，本研究提出了一種動態層高控製策略，實現了具有微米級表麵粗糙度的工程角膜結構的3D打印。同時，利用MSEP技術製造了具有毫米級特征尺寸的異質人類眼球和主動脈瓣模型，以及具有分米級尺度的全尺寸人體(ti) 心髒模型。該研究成果為(wei) 多尺度人體(ti) 組織和器官的精準製造提供了新的方法和可能性，為(wei) 未來的組織工程研究和人造器官移植奠定了重要的技術基礎。

大連理工大學機械工程學院博士生張誠與(yu) 內(nei) 華達大學雷諾分校機械工程係博士生Weijian Hua為(wei) 該論文的共同第一作者，趙丹陽教授與(yu) Yifei Jin教授、內(nei) 布拉斯加大學醫學中心Bin Duan教授、愛荷華州立大學工業(ye) 與(yu) 製造係統工程係Yiliang Liao教授、中國醫科大學柴廣睿教授為(wei) 該論文的共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金等項目資助。

《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences ，PNAS）是美國國家科學院的院刊，創刊於(yu) 1915年，亦是公認的世界四大頂刊(Cell，Nature，Science，PNAS)之一，具有很高的國際學術聲譽和影響力。