醫藥網8月7日訊 3D細胞打印已被證實在藥物開發領域是一項有用的技術，它能減少實驗動物身上的負擔并能更快更安全地給市場帶來新的治療方案。3D打印最初是被開發用來快速制造工業部件的，使用的方法是立體光刻和熔融沉積建模。在打印技術基礎上加上“生物”（也就是說，細胞）因素，它就變成一項新的技術：3D 生物打印！
3D生物打印要求無菌的環境，以避免被打印部件被污染，同時還要有适宜的溫度和适度來保證細胞不會死亡。以及，傳統3D打印中使用的材料塑料并不能被用于生物打印，因為它們需要高溫或者有毒溶劑。來自世界各地的研究者正在開發一種能被3D打印機操控且不會對細胞造成傷害的材料。
然而，組成人體不同組織的每個細胞類型都要求一種特殊的機械環境。每一種都需要獨特的支持性結構來發揮正常功能。
舉個例子，骨骼是一種強度大但是脆的材料，心髒肌肉則富有彈性并且強韌，而肝髒是柔軟而可壓縮的。在一項最近的研究中，研究者們發現從海藻中提取的新材料可以被用來在不同的環境中3D打印人體幹細胞，并且不會傷害人體細胞。他們相信，這些發現為打印複雜組織結構鋪平了道路。當前，需要替換器官的患者必須等待來自活體或屍體的器官捐獻，然後他們中的大多數還要終身服用免疫抑制藥物，這會造成副作用并産生大量的花費。我們希望，3D的打印生物學組織能為澳大利亞每年在器官接受等待名單上的1500名患者提供一種新的解決方案。但是打印整個器官是一個非常複雜的過程，它會花掉好幾周的時間，以至于患者可能無法等。同時，即使這個過程對于相對簡單的組織，例如皮膚，已經比較完善了，技術的下一步将需要并入神經、血管和淋巴管，這會和整個宿主系統結合來制造可移植的器官，如腎髒、肺、心髒或者肝髒。我們可能還需要很多年的時間和很多金錢來成功生物打印出完整的、有功能性的人體器官。但生物打印的細胞還有另一種用法：用來在實驗室裡測試新藥按照現有的方法，将一種新藥帶至市場大概需要花費25億美元，以及從頭到尾十年的時間。即使你成功地發現了一種新藥，被批準的可能性非常低：2016年，隻有不到10%的新藥被批準了。當開始人體臨床試驗時，一種藥能被成功推到市場的幾率是10-15%，這取決于分子的種類。被試者的病痛甚至死亡也是代價。我們知道這些藥物失敗主要是由于在人體裡差勁的功效，即使在動物體内有很好的結果。這個差異是由于物種間不同的生理構造：齧齒動物和其他試驗動物在許多關鍵方面與人類非常不同。3D打印技術允許我們打印更複雜的3D模型，它能複制肝髒、腎髒、心肌等适合被用來測試和檢驗新藥的方面。這些模型已經開始被一些跨國醫藥公司使用了即使在研究中使用動物仍然是不可避免的，美國監管機構FDA（Food and Drug Administration）和其新主任已經開始考慮整合可用于藥物安全和藥效評估的動物替代品。生物打印組織能用于藥物開發的前途已經被澳大利亞的基金機構和全球的支持性項目所承認。2013年，歐盟通過了一項新法律來禁止在其領土上的化妝品開發和國外的零售品中測試使用動物測試。這項規定加速了人體3D皮膚建模的發展，來用于測試新的化妝品配方。這些解決方案是可以接受的因為技術是可行的且會減少用于研究的動物數量。其他行業裡發生的變化，加上激動人心的技術改進，使得我們能一窺3D生物打印的前途，即提供更快、更便宜的測試新藥藥效的方式。
