哈佛大學(xué)用3D打印技術(shù)制造帶傳感器的器官芯片

哈佛被公認(rèn)為是當(dāng)今世界最頂尖的高等教育機(jī)構(gòu)之一，哈佛在3d打印方面研究都有著巨大的貢獻(xiàn)，哈佛大學(xué)Wyss生物工程研究所和哈佛JohnA.Paulson工程和應(yīng)用科學(xué)院的研究人員制造出了首個(gè)完整的帶集成傳感系統(tǒng)的3D打印芯片上的器官（Organ-on-a-Chip）。芯片上的器官可以模擬天然組織的功能與結(jié)構(gòu)，已成為傳統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的替代性解決方案。Wyss研究所目前已經(jīng)開發(fā)出能夠模擬心臟、肌肉、舌頭、肺、腸、腎、骨髓的微結(jié)構(gòu)和功能的器官芯片。

3D打印技術(shù)

　　不過制備芯片器官和收集數(shù)據(jù)的過程非常昂貴和辛苦，以往的方式是使用一種復(fù)雜的多步驟光刻工藝在潔凈室里制造，數(shù)據(jù)收集往往需要顯微鏡或高速照相機(jī)。而哈佛大學(xué)通過3D打印這種數(shù)字化的制造技術(shù)讓這些過程變得更加輕松，這些3D打印的芯片是可編程的，通過芯片上面的微型器官，科研人員能夠輕松地通過集成傳感系統(tǒng)更改和自定義其尺寸、形狀和其它物理屬性，使研究人員能夠在培養(yǎng)過程中有更多的次數(shù)輕松地收集可靠的數(shù)據(jù)。

　　在芯片制造中3D打印專用油墨起到了關(guān)鍵作用，哈佛大學(xué)的研究人員開發(fā)了6種不同的油墨，這些油墨可以將軟應(yīng)變傳感器集成到組織的微結(jié)構(gòu)當(dāng)中。我們可以看到在打印托盤上有多個(gè)白色盒子，每一個(gè)盒子里面都有單獨(dú)的組織和集成的傳感器，研究人員可以在一次打印中就打印出多種不同的芯片器官。

　　在研究過程中，科研人員曾3D打印了一個(gè)帶集成傳感器的心肌組織芯片，通過這些芯片研究人員就可以在心肌發(fā)育和成熟的過程中出現(xiàn)漸變的時(shí)候不斷的收集數(shù)據(jù)，從而研究心肌組織暴露在藥物毒素下的漸變性影響。該技術(shù)將為體外組織工程、毒理學(xué)和藥物篩選研究開辟一條新的途徑。