近日，美國Lawrence Livermore國家實驗室（LLNL）的研究人員使用3D生物打印技術創建了自組裝的血管係統，從(cong) 而在人體(ti) 之外更有效地複製了人類生理機能。這一成果將最終導致我們(men) 能夠更好地再現我們(men) 複雜的組織係統，以及更好地了解在疾病條件下如何治愈它們(men) 。據了解，這項研究是一項名為(wei) iCHIP（基於(yu) 體(ti) 外芯片的人類試驗平台）的更大項目的一部分，該項目旨在一塊小小的微型芯片上複製人體(ti) 所有複雜的功能——包括重建其中樞和外圍神經係統、血腦屏障和心髒等。

如果你想完整地勾勒出人的心血管係統，它將顯示為(wei) 一張由長達數萬(wan) 英裏的動脈、毛細血管和靜脈組成的錯綜複雜的網絡。雖然它存在我們(men) 每一個(ge) 人的體(ti) 內(nei) ，但是單靠我們(men) 自己不可能真正掌握心血管係統的複雜性，這就是為(wei) 什麽(me) 科學家們(men) 想要通過技術重建它，特別是通過3D生物打印技術提供的前所未有的精度。

“這絕對是生物學領域的一個(ge) 新前沿。”Monica Moya和Elizabeth Wheeler說，他們(men) 是這個(ge) 3D生物打印項目的兩(liang) 位負責研究員。“如果我們(men) 成功，iCHIP可以被用於(yu) 測試生物製劑而無需人類受試者。”

到目前為(wei) 止，Livermore的研究人員已經能夠使用3D打印生物油墨製造與(yu) 人體(ti) 兼容的血管化組織，這些組織包含了自組裝血管和毛細血管。從(cong) 根本上說，這種3D生物打印的組織可以在實際的人類細胞旁邊開發，這樣它們(men) 就能夠朝著營養(yang) 的方向生長、獲得人體(ti) 的反應能力並且自己發展出複雜的血管網絡。

“如果采用這種與(yu) 自然共同設計（co-engineering）的方法，你可以借助生物學來創建更加精細的3D打印組織。”Moya說：“我們(men) 正在利用人體(ti) 的能力實現自主式的生長，你最終將得到某種更加貼近生理機理的東(dong) 西。形象地說。我們(men) 可以把細胞在一個(ge) 環境，在那裏它們(men) 知道：“我需要構建血管”。使用這種技術我們(men) 可以指導、並精心組織生物。”

他們(men) 補充說：3D生物打印技術所提供的精度使他們(men) 能比以往任何時候更接近這一目標。“3D生物打印為(wei) 這種組織芯片（tissue–on-a-chip）平台增加了一個(ge) 新的維度。”iCHIP項目的首席研究人員Wheeler說：“它使我們(men) 能夠控製3D構造環境、以及越來越多的血管網絡去支持組織的不斷生長，這是複製人體(ti) 複雜性的重要一部分。”

據了解，這項為(wei) 期三年的3D生物打印血管項目是由Laboratory Directed Research and Development資助的，目前已經是最後一年。Mayer說，在這段時間裏，他們(men) 已經能夠創建出一個(ge) 經過組織的血管網絡（不過她稱遠沒有上麵描述的網絡複雜）。但是，他們(men) 下一步將創建類似於(yu) 我們(men) 身體(ti) 內(nei) 部存在的那種實際的定向層次結構。幸運的是，Mayer和其他研究人員將很快轉移到一個(ge) 新的3D生物打印實驗室，在那裏他們(men) 將使用更先進的3D打印設備打印具有更高分辨率的更大生物結構。

盡管這項技術目前仍然遠達不到3D打印人體(ti) 器官的程度，但是其3D打印的組織已經可以用於(yu) 幾個(ge) 很重要的應用，包括毒理學研究、醫療測試和為(wei) 基礎科學研究提供試驗台等。“它將改變我們(men) 做生物學的方式。”Mayer說：“這項技術將生物學從(cong) 傳(chuan) 統的培養(yang) 皿一舉(ju) 推到了一種帶功能性血管的3D生理性相關(guan) 組織。”