澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)(QUT)的研究人員認(rèn)為3D生物打印機(jī)可能會(huì)引起“下一場(chǎng)藥學(xué)革命”，為人類提供更可靠、更有效的藥物治療，同時(shí)讓動(dòng)物試驗(yàn)成為過(guò)去。這種看法得到了QUT團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)最近研究的支持，該研究是與南澳大利亞大學(xué)、弗萊堡大學(xué)和德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)合作開展的。

  在制藥行業(yè)，只有10%〜15%的藥物最終能上市。失敗的主要原因是藥物不能通過(guò)臨床試驗(yàn)。在臨床前試驗(yàn)中，動(dòng)物常被用來(lái)測(cè)試藥物。由于通過(guò)動(dòng)物測(cè)試到達(dá)臨床試驗(yàn)階段的藥物大部分被廢棄，人們需要找到一種更有效的藥物測(cè)試方法。

  在QUT的聯(lián)合研究中，研究人員展示了一種可3D打印的生物墨水。這種墨水可以調(diào)整，以展現(xiàn)不同的機(jī)械性能和支持人類干細(xì)胞的生長(zhǎng)。之所以需要多種機(jī)械性能是因?yàn)樯�長(zhǎng)不同類型的細(xì)胞需要的環(huán)境不同。例如，心臟組織是彈性的，肝臟是軟的和可壓縮的。

  從藻類中提取的瓊脂糖被用作QUT的生物墨水的基礎(chǔ)材料。由于對(duì)活的生物體來(lái)說(shuō)瓊脂糖是無(wú)毒的，在干細(xì)胞研究中，這種材料常充當(dāng)支持材料。它也是3D打印行業(yè)中的許多其他醫(yī)學(xué)研究的主題。

  但瓊脂糖本身不能被調(diào)整得具有不同的機(jī)械性能。為此，研究人員將一種酸性鹽加入其中。這種混合材料在整個(gè)研究中被稱為CA，隨后它們被3D打印成一個(gè)圓柱形狀。研究人員還準(zhǔn)備了一個(gè)天然瓊脂糖樣品，然后在兩種凝膠上均種上細(xì)胞，以進(jìn)行對(duì)比。培養(yǎng)7天后，CA60 Coll 3D打印生物墨水解決方案表現(xiàn)出最高的活細(xì)胞增殖率。

  “這是邁向打印復(fù)雜的活結(jié)構(gòu)的另一步。我們認(rèn)為這項(xiàng)工作最重要的可能成果不是器官移植物。事實(shí)已經(jīng)證明，在藥物開發(fā)中，3D細(xì)胞打印是一項(xiàng)有用的技術(shù)，可以減少動(dòng)物測(cè)試，以及將新的治療方法更快、更安全地推向市場(chǎng)，”研究人員解釋說(shuō)。

  這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表《Advanced Healthcare Materials》雜志上。