肝脏,是我们身体的“化工厂”

  负责解毒、代谢等重要功能

  然而,肝病却一直威胁着人类健康

  研究肝脏疾病

  离不开能模拟真实肝脏的实验模型

  如今,广西壮族自治区3D打印生物智造与

  应用工程研究中心

  正借助3D生物打印技术

  为肝脏疾病研究

  开辟高度仿真的全新路径

  一直以来,广西壮族自治区3D打印生物智造与应用工程研究中心(以下简称“中心”)围绕仿生组织器官构建、肿瘤类器官模型、动植物外泌体工程化改造及天然化合物开发四大核心方向展开系统性研究,把3D打印技术和生物医学创新深度融合,搭建起从基础研究到临床转化的完整科研链条。在这个创新体系的支撑下,中心在肝脏类器官研究方面取得了一系列进展。

  3D生物打印高效制备肝脏类器官

  在仿生组织器官构建这个方向上,中心针对肝脏疾病研究中实验模型不足的问题,与移植科联手攻关。科研团队从供体肝组织中提取细胞,再结合3D生物打印技术,在实验室里成功构建“迷你肝脏”,即具备人体肝脏基本特征的肝脏类器官。

  每分钟可制备100个!3D生物打印“迷你肝脏”助力肝病研究突破

  在制备效率上,科研团队实现了重大突破——每分钟能制备100个肝脏类器官。这一突破性进展为大规模药物筛选和肝脏疾病研究提供强有力的技术支撑。

  每分钟可制备100个!3D生物打印“迷你肝脏”助力肝病研究突破

  ▲科研人员通过3D细胞打印仪器制备肝脏类器官

  类器官为肝病研究提供仿生平台

  肝脏类器官能模拟真实器官的空间架构,细胞之间的连接方式、相互作用和人体内部相类似,能精准反映细胞在体内的生长状态和行为模式。由于肝脏类器官贴近人体真实情况,其成为了研究肝脏疾病发病机制的理想模型。

  以肝癌研究为例,科研人员可以在构建好的肝脏类器官中加入致癌因素,实时观察肿瘤从发生到发展的全过程,这为肝癌早期诊断和优化治疗方案提供了珍贵数据。此外,该技术还能为一些罕见遗传性肝病建立模型,助力研究人员深入探索病因,寻找潜在的治疗靶点。

  探索肝脏再生的临床应用

  肝脏再生是医学领域的一个重点探索方向,目前中心正积极挖掘类器官技术在其中的应用价值。尽管仍有技术难点有待攻克,但肝脏类器官研究的突破已为肝脏再生的临床应用带来新曙光。中心将持续优化打印工艺与培养体系,推动技术向临床转化迈进,为肝脏疾病患者治疗提供新选择。

  每分钟可制备100个!3D生物打印“迷你肝脏”助力肝病研究突破

  ▲新开发的高通量3D微滴打印类器官设备

  上述肝脏类器官研究的系列成果,不仅展示了3D生物打印技术在组织工程领域的巨大潜力,也为其他器官的仿生构建研究提供了宝贵经验。下一步,中心将继续推进多学科交叉融合,加快科研成果向临床应用转化,让生物制造技术在医疗健康领域发挥更大作用。

  广西壮族自治区3D打印生物智造与应用工程研究中心由我院技术支撑部、干细胞与细胞治疗创新团队牵头组织,联合深圳清华大学研究院、清源至芯(深圳)生物科技有限公司共同申报,于2025年获自治区发改委认定通过。中心主要瞄准3D打印类器官开发应用关键科学技术问题开展研究,致力于构建从基础研究到创新工程技术开发,再到产业落地与应用示范(“基础研究-技术转化-产业应用”)的全链条创新体系,形成产学医工深度融合的协同创新生态,为临床精准诊疗、新药研发以及区域医疗建设提供全方位服务,打造国内领先的生物医学创新与转化高地。