生物3D打印（3DBioprinting）技术利用3D打印机将含有细胞和生物材料的生物墨水（Bioink）打印出特定的形状结构，是最有希望实现在体外制造人类器官的新兴技术之一。然而，目前的生物3D打印机技术还无法制造具有生理功能且能够长期存活的复杂器官，其主要原因是现有的生物3D打印机只能在水平和竖直方向上地打印细胞，无法实现细胞和血管网络的有机融合，从而导致打印后的细胞缺少营养供给而难以长期存活。此外，为使逐层打印的生物墨水能够快速固定成型，现有生物3D打印技术均需在生物墨水中添加可固化的生物材料，这些材料虽然可以在短时间内固定细胞，但会显著影响细胞存活和功能。

综上所述，//合作团队创造性地开发了和，提出了模拟器官发育过程的新型循环式方案并证明了其在制造复杂器官方面的优势，打印制造了具有毛细血管网络并可长期存活的功能化心肌组织。这一全新生物打印体系突破了传统生物3D打印技术的平层打印局限，为复杂组织器官的体外制造提供了一种更加可行的解决方案。

利用改造后的生物打印机，研究人员能够制造出一个复杂形状的血管支架，而不会造成细胞损伤或阻止细胞生长和功能，这是目前生物打印方法的常见挑战。通过3D生物打印的血管化心脏组织可以在6个月内保持活力和跳动，表明它有望成为未来生物打印功能组织和器官的一种可行方法。

在该研究中，团队创造性地将六轴机器人改造成为生物3D打印机（六轴机器人生物打印机），由于该打印机的每个轴都可以进行360°转动，所以理论上可以在空间中从任意角度进行细胞打印（图1）。为避免生物固化材料对细胞活性的影响，团队设计了油浴细胞打印体系（Oil-Bath-BasedCellPrinting），即在矿物油的疏水作用力下，打印的细胞可以不受重力影响而稳定地贴附在生物支架的任意表面，并自发地与生物支架和周边其他细胞形成紧密连接，从而使得在复杂血管支架上全方位打印细胞成为可能。六轴机器人生物打印机通过油浴打印的细胞具有与人工操作相同的存活率（>98%），并且能够保持正常的细胞周期和生理功能。

干细胞是什么？干细胞是、或者是。干细胞可以分化成人体的各种细胞，组成人体的各种组织、器官……在生物3D打印技术中，它被作为，通过一系列技术引导，在生物支架上生长出成我们需要的组织器官。

接下来，数字模型被发送到打印机。研究人员使用生物墨水（Bioink，一种活细胞的悬浮液）来打印它们的结构。就像灯丝一样，生物墨水被放置在打印机墨盒中，用于创建物理3D模型。最后，在后期制作阶段，打印完成后，研究人员会对器官进行机械和化学刺激，以确保其发挥作用。

整形外科计划针对手指外伤性末梢神经损伤，今后实施医生主导的临床用生物SD打印机制造的三维神经导管移植试验。

随后，团队利人员用改装的生物打印机和油浴设计了一种可重复打印和可进行细胞培养的生物打印策略，其灵感来自于自然器官的发育过程。他们将单层和多层细胞打印到血管支架上，并在一定时间内进行培养，以诱导细胞间接触的形成和新血管的生长。然后，对支架和已经打印的细胞进行新一轮的生物打印。

治疗手指因断裂等造成的周围神经损伤，移植生物3D打印机制作的3D神经导管的图片（出处：新闻发布PDF）

导读：最近，由的研究员、的教授和的教授带领的团队，将六轴协作机械臂改造成生物3D打印机，并打印出具有毛细血管网络、能够在体外存活并维持搏动超过6个月的心肌组织，并登上了生物材料领域顶级期刊。

最近，由的研究员、的教授和的教授带领的团队，将六轴协作机械臂改造成生物3D打印机，并打印出具有毛细血管网络、能够在体外存活并维持搏动超过6个月的心肌组织，并登上了生物材料领域顶级期刊。

在生物打印领域，客户期望可以将昂贵的医疗材料费用降到最低水平。因此，ViscoBio打印机头采用了新的点胶几何形状，模块化打印头能够挤出更精确和恒定的体积，从而实现几乎为零的死体积。

B飞燕系列生物3D打印机是一款尺寸小巧，移动方便的入门级桌面生物3D打印机，可放置在洁净柜内使用。该打印机采用气动供料方式的双喷头结构，客户可根据需求选择配备高温打印头、低温打印头、集成温控的光固化打印头以及同轴流打印头等。打印机配备UV紫外灭菌及照明等辅助功能，同时打印机还提供了电脑端和触摸屏两种交互方式供客户选择。

综上所述，//合作团队创造性地开发了「六轴机器人生物打印机」和「油浴细胞打印体系」，提出了模拟器官发育过程的新型循环式「打印-培养」方案并证明了其在制造复杂器官方面的优势，打印制造了具有毛细血管网络并可长期存活的功能化心肌组织。

该团队首先将一个六轴机械臂改装为3D生物打印机，以实现从各个方向打印细胞。为了避免生物材料的凝固，研究人员还设计了一个基于油浴的细胞打印系统，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。这意味着血管支架能更好地保持其细胞活性，同时也能促进细胞间接触的形成。

具体来看，科研人员借助六轴机器人改造而成的新型生物3D打印机和特殊的细胞打印方法，突破了传统3D打印的平层局限，在复杂血管支架上打印出了具有正常细胞周期和功能的。同传统的笛卡尔生物打印机和电磁式细胞喷射打印机相比，这种3D打印机还不会对细胞造成机械损伤。

研究人员利用六轴机器人改造而成的新型生物打印机和特殊的细胞打印方法，突破了传统3D打印的平层局限，在复杂血管支架上打印出了具有正常细胞周期和功能的心肌组织。

研究团队进一步发挥六轴机器人生物打印机低成本、高拓展性等特点，构建了由两个六轴机器人组成的协作生物打印平台，实现了在复杂血管支架上快速、有序地协同打印多种类型细胞（图2C），表明该体系在制造具有复杂物理结构和多种细胞类型的人类组织器官方面的优势。

随后，这些细胞被输注到3D生物打印机中基于胶原蛋白的将健康耳朵的复制品被打印出来，再进行手术移植，植入后软骨组织成功再生并自然愈合。

在该研究中，团队创造性地将六轴机器人改造成为生物3D打印机（六轴机器人生物打印机），由于该打印机的每个轴都可以进行360°转动，所以理论上可以在空间中从任意角度进行细胞打印（图1）。

依托于，主要从事生物3D打印设备研发、生物组织器官打印技术研究及在精准医疗、高端医疗器械和组织工程产品制造中的应用研究。目前已自主研发出ZDBP-B飞燕系列、ZDBP-B翼虎系列和ZDBP-E巨像系列生物3D打印机，利用研发的多功能生物3D打印机已成功打印多层混合细胞三维皮肤、角膜、下颚等，其中打印的皮肤、角膜、下颚已分别在小鼠和兔子上进行了动物实验，推动了生物3D打印技术的成熟与应用的快速发展。

造成这一问题的主要原因是现有的生物3D打印机均只能在水平和竖直方向上逐层打印细胞，这种「逐层累加」的打印方式无法实现细胞和血管网络的有机融合，从而导致打印后的细胞缺少营养供给而难以长时存活。