人体组织器官的材料组成和三维结构与其功能密切相关。例如人体骨骼主要由硬度较高的矿物质材料形成，其结构单元的骨单元中包含有多孔的的骨空腔结构（骨陷窝），这样的组织结构利于成骨细胞的生长，并为人体提供了足够的支撑。构建度模拟人体原有组织器官的三维结构是组织工程中最大的挑战之一。基于微加工技术在体外形成的工程化组织器官是目前组织工程和疾病建模的主要方法。然而，由于它们的平面性质，创建的模型只代表非常有限的平面外组织结构。

  北京时间7月15日，发表在《Advanced Science》上的一项新研究中，来自纽约州立大学布法罗分校的赵若纲教授团队借鉴柔性材料制作的技术，开发了一种利用屈曲原理的制造工艺，可以把二维平面结构转化为三维立体结构，并应用于微组织工程中。这类体外形成的组织器官可以应用于疾病模拟和临床前药物筛选。

  在这项新研究中，研究人员利用压缩屈曲原理，从微制作的平面图形中创建三维仿生显微组织。研究人员筛选出了韧性及生物相容性良好的聚合物材料（此研究中使用了PLCL和PCL），并使用了例如用糖作为牺牲材料释放平面结构和微接触印刷等技术，把通过传统微加工方式形成的高精度的平面结构准确快捷的转化为三维立体形状。为了证明这一原理，研究人员制作了如盒子，八爪鱼，金字塔和波浪等形状的显微组织。最后，研究人员将此技术应用于形成血管化的矿化骨组织模型，其中包含有空间分布的细胞负载的骨陷窝结构。这种新的方法将有助于显著扩大现有的二维制造技术在三维组织制造中的应用，填补了二维和三维组织制造之间的空白，为组织工程和再生医学开辟新的可能性。

  陈朝伟博士为论文的第一作者和通讯作者，赵若纲教授为通讯作者。

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202101027

  下载：Compressive Buckling Fabrication of 3D Cell-Laden Microstructures