在醫(yī)學(xué)科技日新月異的今天，制備具有人體組織和器官功能的3D“活”結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為藥物發(fā)現(xiàn)、毒理學(xué)測試和精準醫(yī)學(xué)的重要工具。這種技術(shù)不僅推動了體外模型的進步，也為再生醫(yī)學(xué)的研究開辟了新的道路。

結(jié)合類器官技術(shù)，我們可以制備出與生理相關(guān)大小的復(fù)雜“活”結(jié)構(gòu)。類器官是一種小型化的3D結(jié)構(gòu)，能夠表達關(guān)鍵器官樣行為。這種技術(shù)的出現(xiàn)，使得體外模型的構(gòu)建更為接近真實生理環(huán)境，從而提高了研究的準確性和可靠性。

荷蘭烏德勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心在這方面做出了杰出的貢獻。他們通過改良光驅(qū)動體積生物打印（VBP）流程，成功制造出類肝臟生物代謝工廠。這種技術(shù)利用可見光從多個角度照射裝滿生物樹脂的腔室，僅在與打印結(jié)構(gòu)對應(yīng)的幾何形狀中引發(fā)光交聯(lián)，從而快速構(gòu)建打印結(jié)構(gòu)。這種方法的優(yōu)勢在于快速制造、所需光劑量對細胞傷害小，且無需支撐與犧牲結(jié)構(gòu)。

為了提高打印精度，研究團隊首先厘清了細胞及肝臟類器官對光學(xué)性能的定量改變，并通過加入10%（w/v）輔劑碘沙醇抵消了這種負面影響。他們進一步優(yōu)化了工藝窗口，使打印精度達到41.5 ± 2.9 微米，并成功在不到30秒的時間里打印出4.14立方厘米的構(gòu)建體。所打印的代謝工廠內(nèi)類器官活性良好，微觀結(jié)構(gòu)和形態(tài)保存完整，關(guān)鍵肝細胞分化標志物的表達豐富。從生物功能上看，類器官分泌白蛋白與轉(zhuǎn)氨酶，展現(xiàn)出氨解毒能力，這是肝臟中尿素循環(huán)的關(guān)鍵步驟。

更值得一提的是，研究團隊通過引入晶格設(shè)計調(diào)控了類器官群的空間分布，從而影響了支架內(nèi)的流體流動和類器官與培養(yǎng)液溶質(zhì)的通信。這為氨解毒過程的調(diào)節(jié)提供了新的思路。

總的來說，超快VBP工藝與類器官技術(shù)的結(jié)合在開發(fā)先進的再生醫(yī)學(xué)方法、基礎(chǔ)生物學(xué)研究、個性化藥物篩選以及疾病建模的體外模型開發(fā)方面具有巨大潛力。隨著技術(shù)的不斷進步和完善，我們有望在未來看到更多具有創(chuàng)新性和實用性的研究成果。這也將為我們的醫(yī)療健康事業(yè)提供更為精準和個性化的服務(wù)，推動人類健康水平的不斷提高。