中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊，近年來，3D生物打印技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力，尤其在構(gòu)建復(fù)雜人體組織模型方面成為研究熱點(diǎn)。然而，如何精確模擬不同組織類型的交界面和微流控環(huán)境仍面臨諸多挑戰(zhàn)。近日，一項(xiàng)創(chuàng)新性成果的問世為這一難題提供了突破方向——一種名為STOMP（Suspended Tissue Open Microfluidic Patterning）的微型3D打印裝置成功研發(fā)，其緊湊設(shè)計(jì)與精準(zhǔn)操控能力顯著提升了多組織協(xié)同研究的可行性。
中國報(bào)告大廳發(fā)布的《2025-2030年全球及中國3D打印行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》指出，當(dāng)前3D組織工程的核心目標(biāo)是構(gòu)建接近人體天然環(huán)境的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀鹘y(tǒng)方法通常通過將細(xì)胞懸浮于凝膠中培養(yǎng)，但這一技術(shù)難以同時(shí)支持多種組織類型的共存研究，尤其在神經(jīng)肌肉等涉及多界面交互的疾病領(lǐng)域表現(xiàn)受限。STOMP裝置憑借僅指尖大小的緊湊結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對復(fù)雜組織交界區(qū)域的精準(zhǔn)建模。其開放式設(shè)計(jì)允許研究人員直接操作微流控通道，并通過毛細(xì)作用原理控制活性成分與合成材料的分布，解決了傳統(tǒng)方法中設(shè)備冗雜和空間隔離不足的問題。
STOMP的工作原理借鑒了食品工業(yè)中的果凍成型工藝，將不同類型的活體細(xì)胞均勻嵌入三維凝膠網(wǎng)絡(luò)中。通過微流控通道的精準(zhǔn)注入，研究人員可在一個(gè)懸浮結(jié)構(gòu)內(nèi)劃分多個(gè)獨(dú)立功能區(qū)，例如同時(shí)模擬骨骼、韌帶或心肌組織的過渡區(qū)域。這種“鑄型”方法不僅簡化了實(shí)驗(yàn)流程，還避免了傳統(tǒng)立柱支撐法對細(xì)胞生長空間的物理限制，為研究組織間信號傳遞和相互作用提供了更接近生理狀態(tài)的平臺。
該裝置的研發(fā)體現(xiàn)了工程學(xué)與生物醫(yī)學(xué)的高度融合。其靈活性允許科學(xué)家在單個(gè)實(shí)驗(yàn)中觀察多種組織類型對藥物或病理環(huán)境的響應(yīng)，例如模擬神經(jīng)退行性疾病中的肌細(xì)胞萎縮過程或心血管疾病的微環(huán)境變化。由于無需依賴額外精密設(shè)備，STOMP降低了復(fù)雜模型構(gòu)建的技術(shù)門檻，為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)化研究提供了工具基礎(chǔ)。
總結(jié)與展望
作為3D打印技術(shù)在組織工程領(lǐng)域的最新突破，STOMP裝置通過微型化設(shè)計(jì)和開放架構(gòu)，顯著提升了多類型組織共培養(yǎng)的精度與便捷性。其核心創(chuàng)新——微流控通道與毛細(xì)作用的結(jié)合，為探索復(fù)雜疾病機(jī)制、優(yōu)化治療方案提供了關(guān)鍵工具支持。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步推廣，未來在再生醫(yī)學(xué)、藥物篩選及個(gè)性化醫(yī)療等領(lǐng)域，有望實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的人體組織功能模擬，推動(dòng)生物醫(yī)藥研究向臨床轉(zhuǎn)化邁出重要一步。
（注：原文數(shù)據(jù)與成果描述均基于2025年最新科研進(jìn)展。）
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