生物3D打印（3DBioprinting）技術利用3D打印機將含有細胞和生物材料的生物墨水（Bioink）打印出特定的形狀結構，是最有希望實現在體外制造人類器官的新興技術之一。然而，目前的生物3D打印機技術還無法制造具有生理功能且能夠長期存活的復雜器官，其主要原因是現有的生物3D打印機只能在水平和豎直方向上地打印細胞，無法實現細胞和血管網絡的有機融合，從而導致打印后的細胞缺少營養供給而難以長期存活。此外，為使逐層打印的生物墨水能夠快速固定成型，現有生物3D打印技術均需在生物墨水中添加可固化的生物材料，這些材料雖然可以在短時間內固定細胞，但會顯著影響細胞存活和功能。

綜上所述，//合作團隊創造性地開發了和，提出了模擬器官發育過程的新型循環式方案并證明了其在制造復雜器官方面的優勢，打印制造了具有毛細血管網絡并可長期存活的功能化心肌組織。這一全新生物打印體系突破了傳統生物3D打印技術的平層打印局限，為復雜組織器官的體外制造提供了一種更加可行的解決方案。

利用改造后的生物打印機，研究人員能夠制造出一個復雜形狀的血管支架，而不會造成細胞損傷或阻止細胞生長和功能，這是目前生物打印方法的常見挑戰。通過3D生物打印的血管化心臟組織可以在6個月內保持活力和跳動，表明它有望成為未來生物打印功能組織和器官的一種可行方法。

在該研究中，團隊創造性地將六軸機器人改造成為生物3D打印機（六軸機器人生物打印機），由于該打印機的每個軸都可以進行360°轉動，所以理論上可以在空間中從任意角度進行細胞打印（圖1）。為避免生物固化材料對細胞活性的影響，團隊設計了油浴細胞打印體系（Oil-Bath-BasedCellPrinting），即在礦物油的疏水作用力下，打印的細胞可以不受重力影響而穩定地貼附在生物支架的任意表面，并自發地與生物支架和周邊其他細胞形成緊密連接，從而使得在復雜血管支架上全方位打印細胞成為可能。六軸機器人生物打印機通過油浴打印的細胞具有與人工操作相同的存活率（>98%），并且能夠保持正常的細胞周期和生理功能。

干細胞是什么？干細胞是、或者是。干細胞可以分化成人體的各種細胞，組成人體的各種組織、器官……在生物3D打印技術中，它被作為，通過一系列技術引導，在生物支架上生長出成我們需要的組織器官。

接下來，數字模型被發送到打印機。研究人員使用生物墨水（Bioink，一種活細胞的懸浮液）來打印它們的結構。就像燈絲一樣，生物墨水被放置在打印機墨盒中，用于創建物理3D模型。最后，在后期制作階段，打印完成后，研究人員會對器官進行機械和化學刺激，以確保其發揮作用。

整形外科計劃針對手指外傷性末梢神經損傷，今后實施醫生主導的臨床用生物SD打印機制造的三維神經導管移植試驗。

隨后，團隊利人員用改裝的生物打印機和油浴設計了一種可重復打印和可進行細胞培養的生物打印策略，其靈感來自于自然器官的發育過程。他們將單層和多層細胞打印到血管支架上，并在一定時間內進行培養，以誘導細胞間接觸的形成和新血管的生長。然后，對支架和已經打印的細胞進行新一輪的生物打印。

治療手指因斷裂等造成的周圍神經損傷，移植生物3D打印機制作的3D神經導管的圖片（出處：新聞發布PDF）

導讀：最近，由的研究員、的教授和的教授帶領的團隊，將六軸協作機械臂改造成生物3D打印機，并打印出具有毛細血管網絡、能夠在體外存活并維持搏動超過6個月的心肌組織，并登上了生物材料領域頂級期刊。

最近，由的研究員、的教授和的教授帶領的團隊，將六軸協作機械臂改造成生物3D打印機，并打印出具有毛細血管網絡、能夠在體外存活并維持搏動超過6個月的心肌組織，并登上了生物材料領域頂級期刊。

在生物打印領域，客戶期望可以將昂貴的醫療材料費用降到最低水平。因此，ViscoBio打印機頭采用了新的點膠幾何形狀，模塊化打印頭能夠擠出更精確和恒定的體積，從而實現幾乎為零的死體積。

B飛燕系列生物3D打印機是一款尺寸小巧，移動方便的入門級桌面生物3D打印機，可放置在潔凈柜內使用。該打印機采用氣動供料方式的雙噴頭結構，客戶可根據需求選擇配備高溫打印頭、低溫打印頭、集成溫控的光固化打印頭以及同軸流打印頭等。打印機配備UV紫外滅菌及照明等輔助功能，同時打印機還提供了電腦端和觸摸屏兩種交互方式供客戶選擇。

綜上所述，//合作團隊創造性地開發了「六軸機器人生物打印機」和「油浴細胞打印體系」，提出了模擬器官發育過程的新型循環式「打印-培養」方案并證明了其在制造復雜器官方面的優勢，打印制造了具有毛細血管網絡并可長期存活的功能化心肌組織。

該團隊首先將一個六軸機械臂改裝為3D生物打印機，以實現從各個方向打印細胞。為了避免生物材料的凝固，研究人員還設計了一個基于油浴的細胞打印系統，通過疏水性，或排斥水的過程，將打印的細胞轉化為血管支架。這意味著血管支架能更好地保持其細胞活性，同時也能促進細胞間接觸的形成。

具體來看，科研人員借助六軸機器人改造而成的新型生物3D打印機和特殊的細胞打印方法，突破了傳統3D打印的平層局限，在復雜血管支架上打印出了具有正常細胞周期和功能的。同傳統的笛卡爾生物打印機和電磁式細胞噴射打印機相比，這種3D打印機還不會對細胞造成機械損傷。

研究人員利用六軸機器人改造而成的新型生物打印機和特殊的細胞打印方法，突破了傳統3D打印的平層局限，在復雜血管支架上打印出了具有正常細胞周期和功能的心肌組織。

研究團隊進一步發揮六軸機器人生物打印機低成本、高拓展性等特點，構建了由兩個六軸機器人組成的協作生物打印平臺，實現了在復雜血管支架上快速、有序地協同打印多種類型細胞（圖2C），表明該體系在制造具有復雜物理結構和多種細胞類型的人類組織器官方面的優勢。

隨后，這些細胞被輸注到3D生物打印機中基于膠原蛋白的將健康耳朵的復制品被打印出來，再進行手術移植，植入后軟骨組織成功再生并自然愈合。

在該研究中，團隊創造性地將六軸機器人改造成為生物3D打印機（六軸機器人生物打印機），由于該打印機的每個軸都可以進行360°轉動，所以理論上可以在空間中從任意角度進行細胞打印（圖1）。

依托于，主要從事生物3D打印設備研發、生物組織器官打印技術研究及在精準醫療、高端醫療器械和組織工程產品制造中的應用研究。目前已自主研發出ZDBP-B飛燕系列、ZDBP-B翼虎系列和ZDBP-E巨像系列生物3D打印機，利用研發的多功能生物3D打印機已成功打印多層混合細胞三維皮膚、角膜、下顎等，其中打印的皮膚、角膜、下顎已分別在小鼠和兔子上進行了動物實驗，推動了生物3D打印技術的成熟與應用的快速發展。

造成這一問題的主要原因是現有的生物3D打印機均只能在水平和豎直方向上逐層打印細胞，這種「逐層累加」的打印方式無法實現細胞和血管網絡的有機融合，從而導致打印后的細胞缺少營養供給而難以長時存活。