雖然組織和器官的3D生物打印在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域確實有很大的前景，但打印的材料的保質(zhì)期通常都相當(dāng)短。然而，一種實驗性新生物墨水卻能允許生物打印的組織在冷凍狀態(tài)下儲存數(shù)月之久。根據(jù)所使用的打印材料等因素，3D生物打印組織目前必須在創(chuàng)建后不超過幾小時至幾天內(nèi)被植入。

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在組織在一個地方被打印出來但需要用在另一個地方的病人身上的情況下，這種限制可能特別成問題。這也意味著，像替代器官這樣的東西無法提前打印出來然后在需要的時候放在手邊立即植入。

為了解決這些問題，來自哈佛大學(xué)附屬布里格姆婦女醫(yī)院的科學(xué)家們創(chuàng)造了這種新的可冷凍生物墨水。用它制成的組織不僅可以冷凍保存幾個月而且可以在幾分鐘內(nèi)解凍并準(zhǔn)備使用。

跟其他更傳統(tǒng)的生物墨水一樣，它由嵌入活細胞的類似支架的明膠矩陣組成。然而，它的特殊成分是冷凍劑，這可以防止?jié)B透性休克并限制破壞細胞膜的冰晶的形成。這項研究的首席科學(xué)家Yu Shrike Zhang助理教授介紹還曾，這些藥劑包括藥物二甲基亞砜(DMSO)和麥芽糖。

生物墨水直接從生物打印機的噴嘴沉積到一個-20 oC的冷板上并瞬間凍結(jié)。這一過程克服了現(xiàn)有生物墨水的局限性，一些生物墨水可能過于柔軟和流動而無法形成所需的物品。

Zhang說道：“生物墨水長絲在到達冷板的幾毫秒內(nèi)凍結(jié)，因此它沒有時間失去其原始形狀。然后你可以在彼此的基礎(chǔ)上建立層并最終創(chuàng)建一個獨立的三維結(jié)構(gòu)以可以承受其自身的重量。”

在實驗室測試中，用生物墨水打印的組織在-196 oC的條件下儲存了至少三個月的時間。當(dāng)它隨后被解凍在一個溫暖的液體介質(zhì)中時，其中的細胞仍是可行的并繼續(xù)像它們通常那樣進行分化。