想象一下，如果您可以将活细胞装入打印机，并喷射出可以发育成肾脏或心脏的3D组织。科学家们离这个现实更近了一步，因为他们现在已经开发出首个用于胚胎人类干细胞的打印机。
在一项新的研究中，爱丁堡大学的研究人员创造了一种细胞打印机，可以喷射出活的胚胎干细胞。该打印机能够温和地打印出大小均匀的细胞液滴，以保持细胞的活性并维持其发育成不同细胞类型的能力。这种新的打印方法可用于制造3D人体组织，以测试新药、培养器官，或最终直接在体内打印细胞。
人类胚胎干细胞（hESCs）是从人类胚胎中获得的，可以发育成成人体内的任何细胞类型，从脑组织到肌肉到骨骼。这种特性使它们成为再生医学的理想选择——修复、替换和再生受损的细胞、组织或器官。[干细胞：5个引人入胜的发现]
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在实验室培养皿中，可以将hESCs放置在含有生物信号的溶液中，这些信号会告诉细胞发育成特定的组织类型，这个过程称为分化。这个过程始于细胞形成所谓的“胚状体”。细胞打印机提供了一种生产具有特定尺寸和形状的胚状体的方法。
在这项新的研究中，细胞打印机是由一台改装的CNC机床（一种计算机控制的加工工具）制成的，配备了两个“生物墨水”分配器：一个装有在富含营养的培养液中干细胞，另一个只装有培养液。这些胚胎干细胞通过计算机控制的阀门分配，而安装在打印机上的显微镜则提供了正在打印内容的特写视图。
这两种墨水分层分配，一层叠一层，以产生浓度不同的细胞液滴。最小的液滴只有两纳升，大约包含五个细胞。
细胞被打印到装有许多小孔的培养皿上。然后将培养皿翻转过来，使液滴悬挂在孔中，从而使干细胞在每个孔内形成团块。（打印机以精确尺寸的液滴和最适合分化的特定模式铺设细胞。）
测试显示，超过95%的细胞在打印后24小时仍然存活，这表明它们没有被打印过程杀死。三天后，超过89%的细胞仍然存活，并且也检测出其多能性的标记呈阳性——它们具有发育成不同细胞类型的潜力。
哈佛大学医学院和布莱根妇女医院的生物医学工程师Utkan Demirci在细胞打印方面做了开创性的工作，他认为这项新研究正朝着令人兴奋的方向发展。“这项技术可能非常适合高通量药物测试，”Demirci告诉LiveScience。他说，人们可以从下往上构建微型组织，使用可重复、可靠的方法。Demirci说，构建完整器官是长期目标，但他警告说，这“可能离我们今天所处的位置还很远”。
其他人已经为其他类型的细胞创造了打印机。Demirci和他的同事制造了一种可以打印小鼠胚胎干细胞的打印机。其他人已经打印出一种来自结缔组织的人类干细胞，这种干细胞不能像胚胎干细胞那样发育成那么多细胞类型。研究人员在2月5日出版的《生物制造》杂志上报告说，目前的研究是首次打印人类胚胎干细胞。
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