【CPP114】訊：在辦公室里經常可以見到的噴墨打印技術，現(xiàn)在被用于以活細胞作為墨水的生物打印技術的研究，以探索工業(yè)化生產復雜的組織或器官的方法。然而，以噴墨打印為基礎的細胞打印技術使大量的細胞受損或是死亡。現(xiàn)在研究者發(fā)展出一種類似于古代中國雕版印刷的技術。這種方法可以使幾乎所有的細胞存活。這項技術在《國家科學院院刊》中有詳細的信息。
  
  生物打印技術可能不僅僅被用于工業(yè)化生產組織和器官上，同樣用于在多種多樣的實驗中，以在材料表面分布一定排列模式的細胞，比如說檢測一種分子可能在醫(yī)藥中的作用，或者分析細胞是如何與其他細胞交流、相互作用的。之前的基于噴墨技術的細胞打印中，過半被打印的細胞都死了。在打印過程中還不能控制細胞的精確位置。并且它昂貴且難以操作。
  
  “我們已經厭倦了使用噴墨打印，開始考慮其它可以排布細胞模式的方法，”休斯頓衛(wèi)理公會研究所的生物醫(yī)學研究者秦立東說。
  
  秦立東回憶著那天他和同事們被孩子們玩的橡皮圖章所啟發(fā)。這些圖章印出字母和其它圖案的方法非常像古代中國雕版印刷。這種技術在1800多年前對印刷技術產生了革命性的影響。
  
  我們所討論的印刷板使用硅制成的。細胞在印刷硅板中縱向流下。在硅板的制造過程中，這些縱列中的位點排布是可調配的。這些縱列里有一些像魚鉤一樣的卡子，這可以輔助控制細胞被固定到表面上的比例。當硅板被移走，細胞以精確的組成形式留在材料表面下來。
  
  “只要細胞懸掛的足夠好， 就不會有什么影響，”秦立東說道。“這些魚鉤一樣的卡子的邊緣并不鋒利，細胞也不會被破壞。”
  
  這種方法能在最少半小時內生產出2維的細胞陣列。這樣打印出來的細胞相互間可以貼近到5微米——相比大多數(shù)動物10-30微米的寬度。這種方法還可以同時處理多種類型的細胞，最終近乎100%的細胞都能存活。研究者們給這種方法起名叫平板細胞印刷（Block-Cell-Printing，BloC-Printing）。
  

  科學家示范了他們可以網格狀打印轉移瘤細胞，并且通過與非轉移瘤細胞比較來檢測它們的生長情況，以鑒定非轉移瘤細胞的轉移潛能。這可以輔助診斷腫瘤的分期。
  
  研究者同樣呈網格狀打印腦細胞，并使這些細胞之間產生相互聯(lián)系。這些細胞連接可能會在將來神經元交流和再生的研究中有用處。而神經元的交流和再生對于我們認識阿爾茨海默病和其它神經系統(tǒng)退行性疾病有關。
  
  “我們發(fā)現(xiàn)打印神經元細胞尤其具有挑戰(zhàn)性——為了找到正確的條件，我們花了三個多月的時間，”秦立東說道。
  
  科學家特別提到，制造每一個印刷平板所需的材料僅僅花費了大概1美元。并且每一個平板可以反復使用，進行數(shù)百次印刷。除了前期制作平板，這種技術不需要高精尖的儀器。一名研究者只需要一個吸管，一瓶活細胞的懸液，一個培養(yǎng)皿以及穩(wěn)定的手，秦立東說。相比之下，基于噴墨技術的細胞打印要花費1萬到20萬美元。
  
  秦立東也提到基于噴墨技術的細胞打印發(fā)展更快，并且平板細胞印刷還不能像噴墨技術那樣打印多層的結構。秦立東仍然認為他們的技術會在很多類型的實驗中發(fā)揮作用，如涉及藥物篩選、RNA干擾和其它分子細胞間、細胞-細胞間相互作用的研究中。
  
  題圖中所示為掃描電鏡下帶hoop-like traps的block，右上角小圖中數(shù)字單位為微米。
  
  文中圖為掃描電鏡下平板細胞印刷的過程，向右的箭頭示意時間，單位為分鐘，黑色短粗線為比例尺（示意50微米），左邊四個縱列細胞和平板都是鋪在基底層上的，最右側的縱列示移去平板后細胞已粘附于基底層上。