是否有可能在实验室中生长组织，例如替代受伤的软骨？在维也纳工业大学的研究人员现已向制造实验室级别替代组织的目标迈进了一大步，他们采用了一种与全球其他地方所使用技术大相径庭的方法，成功地在实验室中培养了可以替代受损软骨的组织。这项开创性的研究成果已在《生物材料学报》上发表。

该方法利用了一种特殊的高分辨率3D打印技术，创建了由生物兼容且可降解塑料制成的微型多孔球体，并在球体内植入细胞。这些球体随后能够被排列成任意的几何形状，其中不同单元的细胞能够无缝融合，形成一体的活组织。值得一提的是，软骨组织的成功培养已在维也纳工业大学得到验证，此前这被认为是一项特别具有挑战性的工作。

维也纳工业大学材料科学与技术研究所的研究人员Oliver Kopinski-Grünwald表示：“培养干细胞以生成软骨细胞并非最大挑战，主要的难题在于通常很难控制最终组织的形状，因为这些干细胞团块会随时间改变形状并常常收缩。”

为了解决这一问题，研究团队采取了一种新方法：使用一种专门开发的激光高分辨率3D打印系统来制造直径仅为三分之一毫米的迷你笼状结构，这些结构形似微型足球，可以作为支撑结构，像积木一样组装成任何形状。

干细胞首先被引入这些足球形状的迷你笼中，并很快充满这些微小空间。Aleksandr Ovsianikov教授，3D打印和生物制造的负责人解释说：“通过这种方法，我们可以可靠地生产出细胞分布均匀且密度极高的组织元件，这是以往方法无法实现的。”维也纳工业大学的研究团队。

使用了特殊处理的干细胞，这些细胞被预设为形成特定类型的组织，在本研究中即是软骨组织。这类细胞在医学应用中极具吸引力，但在构建更大的软骨组织时面临挑战，因为软骨细胞形成的细胞外基质通常阻碍不同细胞球体以预期方式共同成长。

如果3D打印的多孔球体能够按照所需方式被细胞定植，那么这些球体就能被排列成任何所需形状。现在的关键问题是，不同球体中的细胞能否也融合成为均一、同质的组织。

Kopinski-Grünwald表示：“我们现在首次展示了这一过程。通过显微镜，我们可以清晰地看到，相邻的球体相互生长、细胞之间进行迁移，无缝地连接并形成一个没有任何空隙的封闭结构，与以往的方法相比，这种方法避免了相邻细胞团之间可见的分界线。”

这些微型3D打印支架在组织成熟过程中提供了结构的机械稳定性。几个月后，塑料结构会自然降解并消失，留下所需形状的成熟组织。

这项研究不仅限于软骨组织，理论上还可以用于定制其他类型的更大组织，如骨组织。然而，对于超出一定大小的组织，如何整合血管系统仍是一项挑战。

Oliver Kopinski-Grünwald说：“我们的初步目标是制造小块定制软骨组织，可以用来替换受伤后的软骨材料。”“无论如何，我们已经证明了使用球形微支架生产软骨组织的方法在原理上是可行的，并且与其他技术相比具有决定性优势。”

是否有可能在实验室中生长组织，例如替代受伤的软骨？在维也纳工业大学的研究人员现已向制造实验室级别替代组织的目标迈进了一大步，他们采用了一种与全球其他地方所使用技术大相径庭的方法，成功地在实验室中培养了可以替代受损软骨的组织。这项开创性的研究成果已在《生物材料学报》上发表。

该方法利用了一种特殊的高分辨率3D打印技术，创建了由生物兼容且可降解塑料制成的微型多孔球体，并在球体内植入细胞。这些球体随后能够被排列成任意的几何形状，其中不同单元的细胞能够无缝融合，形成一体的活组织。值得一提的是，软骨组织的成功培养已在维也纳工业大学得到验证，此前这被认为是一项特别具有挑战性的工作。

维也纳工业大学材料科学与技术研究所的研究人员Oliver Kopinski-Grünwald表示：“培养干细胞以生成软骨细胞并非最大挑战，主要的难题在于通常很难控制最终组织的形状，因为这些干细胞团块会随时间改变形状并常常收缩。”

为了解决这一问题，研究团队采取了一种新方法：使用一种专门开发的激光高分辨率3D打印系统来制造直径仅为三分之一毫米的迷你笼状结构，这些结构形似微型足球，可以作为支撑结构，像积木一样组装成任何形状。

干细胞首先被引入这些足球形状的迷你笼中，并很快充满这些微小空间。Aleksandr Ovsianikov教授，3D打印和生物制造的负责人解释说：“通过这种方法，我们可以可靠地生产出细胞分布均匀且密度极高的组织元件，这是以往方法无法实现的。”维也纳工业大学的研究团队。

使用了特殊处理的干细胞，这些细胞被预设为形成特定类型的组织，在本研究中即是软骨组织。这类细胞在医学应用中极具吸引力，但在构建更大的软骨组织时面临挑战，因为软骨细胞形成的细胞外基质通常阻碍不同细胞球体以预期方式共同成长。

如果3D打印的多孔球体能够按照所需方式被细胞定植，那么这些球体就能被排列成任何所需形状。现在的关键问题是，不同球体中的细胞能否也融合成为均一、同质的组织。

Kopinski-Grünwald表示：“我们现在首次展示了这一过程。通过显微镜，我们可以清晰地看到，相邻的球体相互生长、细胞之间进行迁移，无缝地连接并形成一个没有任何空隙的封闭结构，与以往的方法相比，这种方法避免了相邻细胞团之间可见的分界线。”

这些微型3D打印支架在组织成熟过程中提供了结构的机械稳定性。几个月后，塑料结构会自然降解并消失，留下所需形状的成熟组织。

这项研究不仅限于软骨组织，理论上还可以用于定制其他类型的更大组织，如骨组织。然而，对于超出一定大小的组织，如何整合血管系统仍是一项挑战。

Oliver Kopinski-Grünwald说：“我们的初步目标是制造小块定制软骨组织，可以用来替换受伤后的软骨材料。”“无论如何，我们已经证明了使用球形微支架生产软骨组织的方法在原理上是可行的，并且与其他技术相比具有决定性优势。”