加州大學洛杉磯分校（University of California, Los Angeles，UCLA）Henry Samueli 工程與應用科學學院（Henry Samueli School of Engineering and Applied Science，HSSEA）研究小組開發了一種新型 3D 列印技術，可以列印出由多種不同材料製成的生物材料，這可能是將來應用在人造組織移植或相關手術的關鍵步驟。這項研究報告發表在學術期刊《先進材料》（Advanced Materials）。
領導此團隊的 Ali Khademhosseini 教授表示：「組織是非常複雜的構造，為了製造出有正常運作功能的人造組織，我們必須重建複雜程度，以便讓不同材料同時具有生物相容性。」
這台印表機使用光固化成形法（stereolithography），利用 Khademhosseini 教授設計的兩個關鍵元件來完成印製。第一個是訂製的微流體晶片，大小相當於電腦晶片，但它有許多微流體輸入口，可以列印出不同材料；另一個是數位微鏡，利用數百萬個小鏡子排成陣列，且每個微鏡都能獨立移動。
研究人員使用不同類型的水凝膠，這些材料在經過印表機之後會形成支架，以利組織細胞生長。數位微鏡會將光線引導至印刷表面，被照亮的區域正是即將要列印物體的 3D 輪廓，光線會觸發水凝膠中分子鍵形成，進而使凝膠變成固體。在 3D 印表機印製物體過程中，數位微鏡陣列會藉由微調排列方式來更改光線走向，以符合物體中不同圖層的輪廓。
研究人員起初利用印表機來印製簡單的立體形狀，比如金字塔，接著他們印製複雜的 3D 結構，並試著模仿肌肉組織和骨骼結締組織；之後還印製了腫瘤和血管網形狀，做為研究癌症的生物模型。他們將列印出的組織移植到大鼠中，沒有觀察到排斥現象產生，提高了印製組織移植到人體的可能性。
這項技術首度使用複合性材料進行自動化光固成形生物列印，也是傳統生物列印技術的改良，因為在傳統印表機中，一次列印僅能使用一種材料。雖然這項新設備目前使用了 4 種生物墨水，但開發者表示，後續會繼續研發能容納更多不同墨水的印表機，以更符合複雜人體組織。
（首圖來源：UCLA）
