中国科学院(CAS)的研究人员已将六轴机械臂转换为能够从各个方向打印细胞的3D生物打印机。使用改进后的生物打印机，研究人员能够制造出形状复杂的血管支架，而不会造成细胞损伤或阻止细胞生长和功能，这是当前生物打印方法面临的常见挑战。3D打印的血管化心脏组织保持活力并跳动了六个月，并且可以证明未来生物打印功能性组织和器官的可行方法。该团队还设计了一种重复的打印和培养生物打印策略，可以生成复杂的组织或器官，其中包含能够维持未来长期生存和关键功能的血管网络。CAS研究人员的新型生物打印平台六轴机器人生物打印机对细胞无损伤，支持多维细胞打印新型生物3D打印平台在他们的最新研究中，CAS研究人员试图克服目前在生物打印过程中血管网络整合的挑战。目前大多数技术依赖于通过在生物墨水中添加人造生物材料来固定打印细胞，这可以抑制细胞功能和新血管的形成，这反过来又降低了印刷结构的生物学功能及其长期存活率。该团队首先将六轴机械臂转换为3D生物打印机，以实现全方位的细胞打印。为了避免生物材料凝固，研究人员还设计了一种基于油浴的细胞3D打印系统，通过疏水性或排斥水的过程将打印的细胞转化为血管支架。这意味着血管支架更好地保持了它们的细胞活性，同时也促进了细胞间接触的形成。受自然器官发育过程的启发，该团队使用他们改装的生物打印机和油浴来设计重复的打印和培养生物打印策略。他们将单细胞和多层细胞打印在血管支架上，这些细胞培养了一定的时间间隔，以诱导细胞间接触的形成和新血管的生长。然后，对支架和已打印的细胞进行新一轮的生物3D打印。3D打印的人造血管能够进行血管生成生物打印跳动的心脏研究人员认为，理论上，他们的打印和培养过程可以制造出功能复杂的组织，甚至是与血管网络相连并能够长期存活的完整器官。该团队通过3D打印一块血管化的心脏组织证明了他们的想法，该心脏组织保持有节奏的跳动并被归类为“活”至少六个月。然后，他们建立了一个双机器人平台，以实现在复杂形状的血管支架上同时对多种细胞进行生物打印。展望未来，研究人员相信他们的新型生物打印平台为在体外环境中制造大规模和功能性人造组织和器官提供了一种潜在的新策略。