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细胞打印技术对细胞进行分类
2022-09-13 17:24
细胞打印根据其分散细胞油墨的方法，可分为五大类。喷墨单元打印是以普通喷墨打印机的打印原理为基础的。它利用热气泡或压电式体积变化挤压墨盒中的细胞墨水，分散地产生含有细胞的细胞墨水液滴，并将它们喷出来。
微挤压细胞细胞打印技术是利用机械力或气压等驱动力，直接通过微喷嘴连续挤压生物材料和细胞，构建三维生物结构。由于常用的微挤压细胞打印机的喷嘴直径多在100微米级别，打印精度一般，但挤压工艺可打印高粘弹性的生物油墨，容易实现三维生物实体的构建。此外，在牺牲精度的同时，增大了每个离散单元的体积，间接提高了细胞打印效率和细胞存活率。
激光直写式细胞打印技术，是利用光压控制细胞排列在具有高精度的空间结构上，单细胞的精度水平提高，而且精度提高的结果是成型效率明显降低，这一过程也很难打印粘度高的生物材料，使得其打印三维生物结构的能力降低立体光刻三维细胞打印技术，通过激光或紫外光在空间中的扫描运动，可使含细胞的光刻胶立体固化成型，产生预先设计好的三维生物结构。
虽然细胞打印工艺具有高度的灵活性，但其成型效率并不令人满意。有些显影剂不再采用激光小光斑扫描立体固化成型，而是利用投影仪原理，进行表面投影，每一层同时固化成型。根据投影仪的类型，该工艺可分为液晶投影仪和数字微镜设备投影仪。
两者的本质区别在于，液晶投影仪先将光源分为三个单色光，然后通过三个液晶切片来控制这三个单色光的亮度。然后合成出所需的光和图案，DMD只需利用一组数字微反射镜就可以反射光源来实现这一点。细胞打印的光敏水凝胶提前储存在成型室，会造成材料浪费，难以产生各种异质胞结构。而且，大多数光敏水凝胶具有不同程度的毒性，因此这一过程的细胞存活率并不好。
细胞打印结构只是细胞和生物材料的3D组装，并没有形成组织特征。因此，打印出来的3D细胞结构需要经过适当的培养条件才能形成组织功能。需要保证生物材料的生物相容性、力学性能和功能性、介质的充足供应和废弃物的充分排放等。有些组织甚至需要特定的生物反应器，通过流体、力或电的刺激来实现它们的功能。
综上所述，细胞打印的每个环节都充满了不同甚至矛盾的技术挑战，需要多学科、跨背景的知识和多年的经验积累来解决。
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