近日，澳大利亚昆士兰技术大学的生物制造团队宣称，他们已经取得重大技术突破，成功地3D打印出经过机械增强、组织工程构建的人体组织以用于身体部位的再生。

在该校健康与生物医学创新研究所的Dietmar W. Hutmacher教授的带领下，生物医学工程师们通过3D打印支架在组织工程过程强化了柔软的水凝胶。该结构的灵感来自于大自然，在自然界，我们通常会看到纤维会起到结构增强的作用，可以把柔软的结构转变成具有一定机械强度的结构。该研究小组将这种构建超细纤维网的技术称为“融静电纺丝写入（melt electrospinning writing）”。

 “这是关节软骨组织，它是由又硬又强的胶原纤维在蛋白聚糖的一个非常软的凝胶基质内交织形成的。”Hutmacher教授说。“通过将纤维加固这种大自然的设计思路纳入组织工程（TE）领域，我们可以学到很多关于如何选择基质与增强结构的有效组合以获得具有机械增强功能的复合材料，并将其用于人体部件的组织工程。”

Hutmacher补充说水凝胶在组织工程的方法中很有用，因为它们具有优异的生物特性，然而多年来该材料由于满足肌肉骨骼系统组织再生中所需要的机械或结构要求而有所被忽视。

Hutmacher教授的生物制造研究项目是全世界三个专注于3D打印更换人体部件的研究项目之一，并可提供一个生物制造的硕士学位。

 “我们的国际生物制造研究团队已经发现了一种方法，该方法可以通过3D打印的支架结构来以加强这些软凝胶，使它们的刚度和弹性非常接近软骨组织。”他补充说。

“我们发现，与单独使用水凝胶或者微纤维的支架相比，凝胶/支架复合材料支架的协同刚性增加了54倍多。计算机模型显示，我们可以将这些3D打印的微纤维用在不同的水凝胶和各种组织工程的应用中。”