日期：2025-09-04 06:05:53
这款设备小巧至可置于指尖，且与现有组织工程技术完全兼容。
华盛顿大学与UW医学院跨学科团队最新研发的3D打印设备，使科学家能以前所未有的精度和复杂度构建人体组织模型。该工具专为无缝对接现有实验室方法而设计。
近年来3D组织工程的进展已显著提升细胞系统构建的速度与准确性，为生物医学研究者提供了强大的疾病治疗研发与测试新途径。该领域的核心目标是重建能模拟细胞在体内自然环境的实验室培养系统。
目前常用方法是将细胞悬浮于两根独立立柱间的凝胶中，此法已成功培育出心脏、肺、皮肤和肌肉等组织。虽能有效维持细胞类生命活动，但存在局限：难以观察多种组织类型的相互作用。若实现对细胞成分与排列的更精细控制，则能模拟神经肌肉疾病等复杂病理状态。
STOMP平台实现图案化组织环境：发表于《先进科学》的研究论文详细介绍了这一新平台如何让科学家在创建悬浮组织分区的同时，观察细胞对机械物理信号的反应。这款名为STOMP（悬浮组织开放式微流控图案化）的3D打印设备由化学系教授Ashleigh Theberge与机械工程系教授、UW医学院干细胞与再生医学研究所联合主任Nate Sniadecki共同领导开发。研究团队演示了该设备重建骨-韧带界面、纤维化-健康心脏组织界面的能力。
论文第一作者为医学院医学科学家项目学员、Theberge实验室博士后Amanda Haack与化学系博士生Lauren Brown。化学工程与生物工程系教授Cole DeForest、牙科学院口腔生物学系教授Tracy Popowics共同参与研究。
微流控精度的组织铸造技术：STOMP基于组织工程中的"铸造"技术 —— 研究人员用"模具制作果冻"的生动类比解释该原理。实验室中，"凝胶"由活体与合成材料混合而成，通过移液器而非倾倒方式注入支撑框架。STOMP通过毛细作用（类似液体会在吸管内上升的现象）实现技术突破，使科学家能像在果冻中均匀摆放水果块般，将不同细胞类型按选定图案精确定位。
在验证实验中，团队通过两个案例测试STOMP：一是观察工程化心脏组织在病变与健康状态下的收缩行为，二是重建固定牙齿于骨槽中的韧带组织。设备本身仅指尖大小，可适配Sniadecki实验室原为测量心肌细胞收缩力设计的双柱平台。其开放式微流控通道内的几何特征可控制细胞类型的间距与排列，无需额外工具即可创建悬浮组织分区。
可降解壁设计增强组织多功能性：DeForest研究组的水凝胶技术为STOMP增添了可降解壁设计特性。组织工程师可分解设备侧壁同时保持组织完整。Sniadecki解释："常规3D凝胶中的细胞会通过自身收缩力拉扯整体，导致组织脱离模具壁。但并非所有细胞都具备强收缩力，也非所有生物材料都能如此重塑。这种防粘连特性赋予了系统更大灵活性。"
Theberge对STOMP的应用前景充满期待："该方法为组织工程和细胞信号研究开辟了新途径，真正体现了多学科团队协作的力量。"
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