肽基3D打印墨水，如何打印結構複雜的細胞？_風聞

文/觀察未來科技

如今，3D打印已經成為生物醫學研究中的主要製造策略之一。三維細胞構建的生物打印具有明確的結構和可控的細胞空間分佈，在組織工程領域正變得越來越重要。人們正在開發新的3D組織模型，以研究在組織發育、受損或疾病組織再生過程中發生的複雜細胞的相互作用。

雖然3D打印技術取得了進步，但仍然缺乏合適的水凝膠或“生物墨水”來增強可打印性和細胞活力——目前，三維細胞打印的主要挑戰之一就是能夠形成結構和功能完整的生物結構。為了造出能再現生物組織機械性能的結構，科學家正在研究水凝膠3D打印。但柔軟材料很難在三維空間中高保真地製作圖案，因此科學家需要能用作3D打印墨水的具有生物學特性的新型凝膠。

現在，萊斯大學的研究人員宣佈，他們已經弄清楚如何使用自組裝肽墨水3D打印清晰的細胞結構。研究人員使用了自組裝多肽墨水，通過3D打印製造出精細的結構。**所謂多肽墨水就是一種合成的生物化學材料，其主要由多肽——多種氨基酸組成的分子——**組成。

在此項研究中，新設計開發的多結構域肽一面疏水，另一面親水。當放入水中時，其中一個分子會翻轉到另一個分子之上，形成所謂的疏水“三明治”。這些“三明治”相互堆疊並形成長纖維，隨後形成凝膠。**研究人員首次使用自組裝肽系統打印出具有突出部分和內部孔隙的層狀3D結構。**此外，打印的多結構域肽可證明體外細胞行為的電荷依賴差異。

這一成果有望推動再生醫學和醫學研究總體上產生巨大飛躍。研究人員表示，這意味着他們可以利用結構和化學的複雜性來控制細胞的行為。未來，肽基3D打印墨水或許有望打印出含有細胞的結構，並在培養皿中培育出成熟的組織。然後，這些組織可以被移植來治療損傷，或者用於瞭解疾病是如何起作用的，以及測試候選藥物。