够高的精度,能够打印微米级别的细胞。
其次打印出来的必须是一比一实体器官组织,不能像普通的3D打印机那样,只打印个空壳出来,这肯定是不行的。
再接着就是打印时间,这个在生物3D打印机打印器官组织上非常关键。要保证在确保足够精度打印的同时,还要保证其较快的打印速度。
要知道人体内细胞并不是一成不变的,而是时时刻刻变化着的,细胞不断衰老死亡同时又不断更新生成。细胞寿命长短不一,肠粘膜细胞的寿命为3天,肝细胞寿命为150天,味蕾细胞的寿命为10天,指甲细胞的寿命为6到10个月,而脑、骨髓、眼睛里的神经细胞的寿命有几十年,同人体寿命几乎相等,而血液中的白细胞有的只能活几小时。
这些细胞都在交替进行更新代谢,从而实现器官组织细胞的更新换代,这就要求整个打印时间必须要迅速。不能只为了保证精度,而耗费太长时间。如果打印时间太长的话,那么打印出来的器官组织将会失去活性,变成死肉一块,没有任何医用价值了。
所以在生物3D打印当中,时间也是科研人员必须要攻克的一项重要难题之一。
最后也是最难的一项技术,如何保证打印器官的活性,即便是快速打印,打印一个完整的器官组织也需要几十上百个小时,如何保证打印出来的器官组织的活性,这是这项技术中最为关键的一项问题。
如果不能解决这个问题,那么整个项目将会失败,打印出来的就是死肉一块,没有任何医用价值可言。
不光是打印过程中和打印出来的器官组织要保持活性,还要保证打印所需的耗材,也就是细胞们的活性。只有活的细胞才能打印出来活的器官组织。如果细胞死了,打印出来的肯定是一块死肉。
这项技术难度非常高,要保证所有细胞都必须是健康成活的,如果其中持续较多的坏死细胞,也会影响最终所打印出来器官组织的质量,甚至是存活率和功能完整性。
而且这些细胞还要经过打印这道工序,如何确保这些细胞成活率,这也是摆在科研人员面前的一个重要难题。
其实这项技术中的难题远非这几个,还有很多很多。甚至一些平常都不怎么重要的问题,在这上面都可能成为卡脖子的关键。
再比如器官组织的种类不同,组织结构不同,虽然都是由细胞构成,但是细胞与与细胞之间的外形,细胞之间的排列组合也有很大的区别。不同的排列组合所呈现出了的组织也是各不相同的。
比如器官组织里面很重要的血管网络该如何打印,油脂部分改如何打印,软骨部分又该如何打印等等。
所以这台生物3D打印机可能不光只是一个打印喷头就可以实现的,有可能是多种喷头交替进行打印。而且也不可能只是试用一种耗材(细胞),可能需要准备好几种耗材(耗材),这样才能满足在器官组织中不同结构部分的打印需求。
如此一来,才能实现对于这些人体器官组织高精度的仿制打印,从而得到达到医用移植标准的健康打印器官组织出来,从而移植到所需要的患者体内,延续患者的生命。
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