最近，劉冬生課題組與英國(guó)瓦特大學(xué)舒文淼（Will Shu）的合作項(xiàng)目獲得突破性成就，他們成功地將DNA水凝膠材料應(yīng)用于活細(xì)胞的3D打印，其論文發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》并予重點(diǎn)報(bào)道。2月26日，《自然》雜志也報(bào)導(dǎo)了其研究成果，并評(píng)價(jià)該材料為“一種非常有前景的打印三維組織和人工器官的材料。”

（該期《自然》，左下為相關(guān)報(bào)道）

     水凝膠具有類似于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和高含水的特點(diǎn)，被視為三維組織打印和人工器官制備的首選材料，為當(dāng)前化學(xué)、材料和生命醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)。打印活細(xì)胞的材質(zhì)需具備細(xì)胞相容性、通透性力學(xué)強(qiáng)度和快速成型的等條件，DNA水凝膠是是首次滿足這些苛刻條件的材質(zhì)。

     不同尺寸的3D打印DNA水凝膠粒子經(jīng)過多次打印，可達(dá)到厘米級(jí)并且可以自支撐（見右上小圖）。

（圖為3D打印的清華大學(xué)英文縮寫，每個(gè)字母大小約為1平方厘米）

（圖為3D打印的三角形結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)1厘米 ）

     “此項(xiàng)成果的意義在于，我們制備了一類新的水凝膠材料，能夠同時(shí)滿足多項(xiàng)活細(xì)胞3D打印的需求：速度快，可以達(dá)到秒級(jí)成型；條件溫和，過程完全在生理?xiàng)l件下完成，不涉及化學(xué)反應(yīng)以及能夠?qū)?xì)胞造成傷害的外界刺激；強(qiáng)度、通透性好，打印出來的產(chǎn)品最終尺寸可以達(dá)到厘米級(jí)別以上的尺度，不變形和軟化，還能夠保證細(xì)胞生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送”，對(duì)于該研究成果的亮點(diǎn)，劉冬生教授解釋說。

     “此材料還具有非常好的觸變性和自修復(fù)性能，在細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí)可以不斷改變自身的結(jié)構(gòu)，能夠在保證對(duì)細(xì)胞提供足夠支撐的情況下不限制其擴(kuò)增；更重要的是，此凝膠材料可以根據(jù)需要迅速分解不殘留，為將來3D打印器官的活體移植創(chuàng)造了條件。”

     創(chuàng)客聯(lián)盟小編獲悉，劉教授的項(xiàng)目還得到了國(guó)家自然基金委員會(huì)、科技部973計(jì)劃以及清華大學(xué)自主研究計(jì)劃的鼎力支持。