3D打印技術(shù)現(xiàn)在早已不新鮮,，它被廣泛地運(yùn)用在工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑,、汽車(chē),、航空航天、牙科骨科醫(yī)療等領(lǐng)域,。那么,，是否有一天，生命體的器官可以實(shí)現(xiàn)3D打印并替代“原裝”的器官呢,？清華大學(xué)化學(xué)系劉冬生教授課題組與英國(guó)瓦特大學(xué)Will Shu（舒文淼）教授合作的研究成果“DNA水凝膠”,，從材料上又向這一夢(mèng)想邁進(jìn)了一步。
因?yàn)楦吆坎⑶液图?xì)胞外基質(zhì)十分相似,，水凝膠是三維組織打印和人工器官制備的首選基材,，也因此成為化學(xué)、材料和生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但因?yàn)闊o(wú)法同時(shí)滿足活細(xì)胞3D打印要求的細(xì)胞相容性,、力學(xué)強(qiáng)度,、通透性、快速成型等苛刻條件,，在“DNA水凝膠”問(wèn)世之前學(xué)界和業(yè)界都沒(méi)有找到適合3D器官打印的材料解決方案,。
劉冬生教授課題組與合作者共同制備了一類新的水凝膠材料，此材料可以同時(shí)滿足多項(xiàng)活細(xì)胞3D打印的需求：速度快,，可以達(dá)到秒級(jí)成型,；條件溫和，過(guò)程完全在生理?xiàng)l件下完成,，不涉及化學(xué)反應(yīng)以及能夠?qū)?xì)胞造成傷害的外界刺激,；強(qiáng)度、通透性好,，打印出來(lái)的產(chǎn)品最終尺寸可以達(dá)到厘米級(jí)別以上的尺度,，不變形和軟化，還能夠保證細(xì)胞生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送,。此外,，該材料還具有非常好的觸變性和自修復(fù)性能，在細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí)可以不斷改變自身的結(jié)構(gòu),，能夠在保證對(duì)細(xì)胞提供足夠支撐的情況下不限制其擴(kuò)增,。更重要的是，該凝膠材料可以根據(jù)需要迅速分解不殘留,，為將來(lái)3D打印器官的活體移植創(chuàng)造了條件,。
該成果論文2015年初發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》，并用“媒體推介”的形式進(jìn)行重點(diǎn)報(bào)道,。同時(shí),，該項(xiàng)成果被2月26日出版的《自然》雜志研究亮點(diǎn)報(bào)道關(guān)注，評(píng)價(jià)該材料是“一種非常有前景的打印三維組織和人工器官的材料”,，還評(píng)論說(shuō)“此凝膠可以通過(guò)多層打印實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建”,，“有足夠好的強(qiáng)度維持其形狀、不塌縮也不溶漲,，但可以被（特定的）DNA內(nèi)切酶迅速解離”,，“共同打印的活細(xì)胞可以保持活性”。
