导读：干细胞衍生的组织模型通常需要外部刺激来引导多细胞模式的自组织。但这种方法容易导致随机行为，限制了细胞的可重复构建，并且形成了不符合生理的结构。为了改进干细胞衍生组织的多细胞模式，研究人员开发了一种方法，创造出复杂的微环境。这个微环境包含可编程的机械和化学信号线索，包括缀合肽、蛋白质、形态发生素，以及不同刚度的杨氏模量。

2023年8月14日，据资源库了解，来自悉尼大学和西梅德儿童医学研究所（CMRI）的生物工程师和生物医学科学家团队，利用3D光刻打印技术创造了一个复杂的环境，以创建类似器官结构的组织。

该团队由悉尼大学生物医学工程学院的Hala Zreiqat教授、Peter Newman博士，以及领导CMRI胚胎学研究室的发育生物学家Patrick Tam教授领导。他们的研究成果发表在《高级科学》杂志上。

通过利用生物工程和细胞培养方法，引导来源于血细胞或皮肤细胞的干细胞形成器官状的特殊细胞。该团队的最新研究采用微观机械和化学信号来重建细胞在发育过程中的活动。

Hala Zreiqat教授表示：“我们的新方法可以被视为细胞的指导手册，使它们能够创造出更接近天然组织的组织结构。这是实现3D打印工作组织和器官的重要一步。”

微结构壁龛的机械化学流光刻 (MCFL) 印刷，图片来自：《高级科学》

Peter Newman博士表示，在最近的研究使用了一种新的3D打印方法，来定义细胞的指令，引导它们形成更有组织、更准确的结构。通过这种方法，成功创建了一个类似于骨骼和组织结合的骨脂肪组件，类似于早期哺乳动物发育过程。

研究复杂组织和类器官有助于科研人员理解器官的发育和功能，以及影响器官疾病的可能基因突变和发育错误。从这些研究中获得的知识还有助于开发细胞和基因治疗方法，用于处理与器官相关的疾病。而能够制造所需细胞类型的能力也进一步推动了生成用于临床治疗的相关干细胞的可能性。

用于打印机械化学微结构特性的模型，图片来自：《高级科学》

Hala Zreiqat教授强调：“除了理解错综复杂的生命‘指南’之外，这种方法还具有巨大的实际意义。例如，在迫切需要器官移植的再生医学领域，进一步研究使用这种方法可能会促进器官的生长。 ”她预想着未来，候选人名单上等待器官移植的人数可能会大幅减少，因为我们可以在实验室中生成与天然组织非常相似的人工组织。

Peter Newman补充说：“此外，这项技术可以彻底改变我们对疾病的研究和理解方式。通过创建患病组织的精确模型，我们可以在受控环境中观察疾病的进展和治疗反应。我们希望有朝一日，这将带来更有效的治疗方法，甚至可以治愈目前难以解决的疾病。”

骨脂肪组合的利基编程图案，图片来自：《高级科学》

CMRI的Tam教授指出：“过去，我们可以培养干细胞以产生多种细胞类型，但我们无法控制它们在3D空间中如何分化和组装。”

他进一步解释道：“通过这种生物工程技术，我们现在可以引导干细胞形成特定的细胞类型，并在时间和空间上正确地组织这些细胞，从而重新创造出器官真实的发育过程。”

这项研究的下一步是专注于进一步发展这项技术，以推动再生医学领域以及很多疾病的潜在新治疗方法。他们希望这项研究有可能治疗由遗传性疾病引起的视力丧失，如黄斑变性，导致视网膜感光细胞丧失等疾病。

生态位程序化的细胞附着、扩散和机械传感，图片来自：《高级科学》

Tam教授继续说：“如果我们能够通过生物工程的方法产生少量细胞，并观察整个系统的功能，那么我们就有可能研究使用功能性细胞来替代因疾病而丧失的眼睛细胞的治疗方法。”

他进一步阐述：“如果我们能够将健康的细胞注入眼睛，将会产生巨大的影响。无论是由于遗传性疾病还是外伤导致的黄斑（负责中央视力的视网膜区域）丧失，治疗方法都是一样的。”

“以这种方式治疗罕见遗传疾病，并提高生活质量的设想令人鼓舞。我们期望这项工作将带来可以实际应用的先进治疗方法。”

材料介导的BMP4信号传导程序组织模式，诱导中内胚层组织的病灶，图片来自：《高级科学》

该团队计划进一步发展这项技术，将其应用于再生医学领域和多种疾病的潜在新治疗方法。通过创造更加精确的细胞模型，他们希望能够更好地研究疾病的发展，并寻找更有效的治疗途径。

这项研究的成果可能会在医学领域引发重大变革，为很多目前难以治疗的疾病提供新的解决方案。这不仅有助于更好地理解生物学过程，还能够为患者提供更有效、个体化的治疗方法，为医学领域带来更加美好的未来。

导读：干细胞衍生的组织模型通常需要外部刺激来引导多细胞模式的自组织。但这种方法容易导致随机行为，限制了细胞的可重复构建，并且形成了不符合生理的结构。为了改进干细胞衍生组织的多细胞模式，研究人员开发了一种方法，创造出复杂的微环境。这个微环境包含可编程的机械和化学信号线索，包括缀合肽、蛋白质、形态发生素，以及不同刚度的杨氏模量。

2023年8月14日，据资源库了解，来自悉尼大学和西梅德儿童医学研究所（CMRI）的生物工程师和生物医学科学家团队，利用3D光刻打印技术创造了一个复杂的环境，以创建类似器官结构的组织。

该团队由悉尼大学生物医学工程学院的Hala Zreiqat教授、Peter Newman博士，以及领导CMRI胚胎学研究室的发育生物学家Patrick Tam教授领导。他们的研究成果发表在《高级科学》杂志上。

通过利用生物工程和细胞培养方法，引导来源于血细胞或皮肤细胞的干细胞形成器官状的特殊细胞。该团队的最新研究采用微观机械和化学信号来重建细胞在发育过程中的活动。

Hala Zreiqat教授表示：“我们的新方法可以被视为细胞的指导手册，使它们能够创造出更接近天然组织的组织结构。这是实现3D打印工作组织和器官的重要一步。”

微结构壁龛的机械化学流光刻 (MCFL) 印刷，图片来自：《高级科学》

Peter Newman博士表示，在最近的研究使用了一种新的3D打印方法，来定义细胞的指令，引导它们形成更有组织、更准确的结构。通过这种方法，成功创建了一个类似于骨骼和组织结合的骨脂肪组件，类似于早期哺乳动物发育过程。

研究复杂组织和类器官有助于科研人员理解器官的发育和功能，以及影响器官疾病的可能基因突变和发育错误。从这些研究中获得的知识还有助于开发细胞和基因治疗方法，用于处理与器官相关的疾病。而能够制造所需细胞类型的能力也进一步推动了生成用于临床治疗的相关干细胞的可能性。

用于打印机械化学微结构特性的模型，图片来自：《高级科学》

Hala Zreiqat教授强调：“除了理解错综复杂的生命‘指南’之外，这种方法还具有巨大的实际意义。例如，在迫切需要器官移植的再生医学领域，进一步研究使用这种方法可能会促进器官的生长。 ”她预想着未来，候选人名单上等待器官移植的人数可能会大幅减少，因为我们可以在实验室中生成与天然组织非常相似的人工组织。

Peter Newman补充说：“此外，这项技术可以彻底改变我们对疾病的研究和理解方式。通过创建患病组织的精确模型，我们可以在受控环境中观察疾病的进展和治疗反应。我们希望有朝一日，这将带来更有效的治疗方法，甚至可以治愈目前难以解决的疾病。”

骨脂肪组合的利基编程图案，图片来自：《高级科学》

CMRI的Tam教授指出：“过去，我们可以培养干细胞以产生多种细胞类型，但我们无法控制它们在3D空间中如何分化和组装。”

他进一步解释道：“通过这种生物工程技术，我们现在可以引导干细胞形成特定的细胞类型，并在时间和空间上正确地组织这些细胞，从而重新创造出器官真实的发育过程。”

这项研究的下一步是专注于进一步发展这项技术，以推动再生医学领域以及很多疾病的潜在新治疗方法。他们希望这项研究有可能治疗由遗传性疾病引起的视力丧失，如黄斑变性，导致视网膜感光细胞丧失等疾病。

生态位程序化的细胞附着、扩散和机械传感，图片来自：《高级科学》

Tam教授继续说：“如果我们能够通过生物工程的方法产生少量细胞，并观察整个系统的功能，那么我们就有可能研究使用功能性细胞来替代因疾病而丧失的眼睛细胞的治疗方法。”

他进一步阐述：“如果我们能够将健康的细胞注入眼睛，将会产生巨大的影响。无论是由于遗传性疾病还是外伤导致的黄斑（负责中央视力的视网膜区域）丧失，治疗方法都是一样的。”

“以这种方式治疗罕见遗传疾病，并提高生活质量的设想令人鼓舞。我们期望这项工作将带来可以实际应用的先进治疗方法。”

材料介导的BMP4信号传导程序组织模式，诱导中内胚层组织的病灶，图片来自：《高级科学》

该团队计划进一步发展这项技术，将其应用于再生医学领域和多种疾病的潜在新治疗方法。通过创造更加精确的细胞模型，他们希望能够更好地研究疾病的发展，并寻找更有效的治疗途径。

这项研究的成果可能会在医学领域引发重大变革，为很多目前难以治疗的疾病提供新的解决方案。这不仅有助于更好地理解生物学过程，还能够为患者提供更有效、个体化的治疗方法，为医学领域带来更加美好的未来。