近日，依托清华大学组建的“生物制造与快速成形技术北京市重点实验室”在“细胞三维打印技术”研究方面获得重要突破，研究成果已在该领域国际知名期刊《生物制造》（Biofabrication, 2014, 6(3): 035001.）上发表。
细胞三维打印是3D打印技术重要的发展方向之一，在再生医学、药理学以及组织工程学等领域有着广泛的应用前景。该项研究需要解决的核心问题之一，是如何提高打印后细胞的活性和存活率。通过研究发现，细胞/材料混合体在挤出过程中的剪切作用是导致细胞受损的主要因素。该实验室研究了温度对材料黏度和挤出过程的影响规律，并设计出两种带有精确温控装置的细胞挤出喷头，可将细胞打印后的存活率稳定提到高80%以上（细胞存活率最高可达95%以上）。该研究成果进一步提高我国生物三维打印技术的水平，保证我国在相应领域的领先地位并可促进三维打印技术在生物制造领域的发展。
组织的缺损和器官衰竭是人类健康面临的重大威胁，组织工程致力于制造用于修复人体的人工组织和器官。传统的组织工程三要素包括种子细胞，支架和生长因子。而支架是细胞种植的载体，植入体内后作为缺损组织的临时替代，随着新生组织的生长逐渐被降解。一般认为，支架具有如下要求：
1.合适的孔隙尺寸、结构和相互贯通性以有利于细胞长入
2.高孔隙率和比表面积
-提高细胞接种密度
-有利于氧气和营养物质的输送
-代谢产物的排出
3.合适的支架表面化学性质
-有利于细胞的粘附、增殖和分化
4.合适的降解速率以匹配新生组织的生长
5.合适的力学性能
生物三维打印是一种新型的组织工程支架制造方法，可以控制支架的孔隙形状、大小和贯通性，使得个性化的修复成为可能。生物三维打印还可以直接打印细胞，发展到细胞三维打印的层次，在计算机的控制下将活的人体细胞、基质材料和生长因子按照天然结构的特征堆积起来，仿生地制造人工组织器官。复杂组织器官的制造仍然面临巨大的挑战，但三维打印技术为这个难题提供一种可能的途径。
