浙大贺永教授：跨尺度血管结构的生物3D打印

    生物谷:我们了解到您之前进行的一项血管3D打印的研究，提出了一种血管3D打印工艺可应用于药物筛选、细胞共培养、细胞力学等领域。可以向大家介绍一下这项研究在心血管疾病的治疗上做出了哪些突破的进展吗？

    回答：15年的时候我们发表了一篇论文提出了一种在打印的同时在组织内部有效构造出营养流道网络的生物3D打印新方法，这项研究算是该工作的持续深化，我们聚焦到血管领域的病例探讨中。大家知道随着生活条件的提高，血管病变及功能退化是一大类非常广泛的慢性疾病。相对于很多其他疾病而言，血管的病理及药物效果研究做动物实验非常麻烦，也难以表征出实际的病变环境。我们通过两年多的探索，提出了一种复合微/宏通道的血管结构，并通过生物打印的方法制造了与真实血管组织类似的结构（打印的血管含内皮、平滑肌及成纤维细胞）。这种血管结构最大的特点是管壁自带微米尺度的通道，这个通道可用于血管的营养输送、各种生长因子、药物的刺激等，非常方便于做药物筛选、细胞共培养、细胞力学等相关的研究。在论文中我们演示了这种全新的结构作为血管病理模型、细胞共培养、动态灌注等方面的应用，由于这里面能够展开的工作非常多，我们也欢迎与更多相关的医学研究人员合作，加速推进这一工具在更多领域的应用。

    生物谷:1990年Manz等人首次提出了微型全分析系统的概念，微流控芯片技术作为当前分析科学的重要发展前沿，在生物、化学、医药等领域都发挥着巨大的作用，成为科学家手中流动的"芯"，微流控芯片3D打印这一技术在近几年有哪些发展？

  回答：微流控分析技术从提出以来，发展速度非常之快，由于原有的微流控制造工艺主要源于半导体工艺，更适合于大批量的制造。而在研发阶段的小批量快速制造就显得成本过高，随着3D打印技术的发展，越来越多的科学家开始借助3D打印的手段来实现芯片的快速制造。目前基于立体光固化及熔融沉积式的芯片打印都有较多的研究报导。我本人一直比较关注Biofluidics的制造方法及制造装备，目前这一领域使用生物打印的手段来制造器官芯片将会成为一个研究热点。我们课题组也提出了包括熔融牺牲层等多个打印工艺，并研发了相应的芯片3D打印机。个人觉得3D打印微流控芯片后续有六大值得大力发展的方向：其一、从二维面芯片过渡到三维体芯片；其二、直接打印凝胶材质的微流控芯片；其三、针对微流控需要的3D打印工艺将会开发得到更多的重视；其四、基于打印工艺直接集成传感器及制动器到微流控芯片中；其五、基于3D打印的微流控芯片模块化组装；其六、纸芯片的3D打印封装，构成便携式POC系统。更详细的分析可参考我撰写的综述论文“Developmentsof3DPrintingMicrofluidicsandApplicationsinChemistryandBiology:aReview”