文/陳根

胃壁損傷是常見的消化道問題，世界上約有12%的人口患有不同程度的損傷。而如果不及時(shí)治療，胃壁上的開放性傷口可能會導(dǎo)致嚴(yán)重后果，有時(shí)則需要手術(shù)。

現(xiàn)在，清華大學(xué)的研究人員通過使用微型機(jī)器人結(jié)合“原位體內(nèi)生物打印”的新概念旨在體內(nèi)進(jìn)行組織修復(fù)，其研究成果已發(fā)表在期刊Biofabrication上，這朝著治療胃壁損傷的新方法再進(jìn)一步，也為生物打印領(lǐng)域建立了概念驗(yàn)證。

生物打印，即將新細(xì)胞直接輸送到傷口部位以修復(fù)組織，是一種傷口修復(fù)的潛力巨大的方法。但是，傳統(tǒng)的生物打印技術(shù)更側(cè)重于外部站點(diǎn)。而生物打印機(jī)通常非常大，并且在沒有侵入性手術(shù)的情況下不能應(yīng)用于內(nèi)部組織修復(fù)以為打印操作提供足夠的空間。

為了克服這個(gè)問題，研究人員開發(fā)了一種微型機(jī)器人，它能通過內(nèi)窺鏡進(jìn)入人體，在體內(nèi)進(jìn)行組織修復(fù)。該微型機(jī)器人是一種由固定基座，移動(dòng)平臺和三條相同運(yùn)動(dòng)鏈組成的三角機(jī)器人。為了盡可能微創(chuàng)，它可以在進(jìn)入患者身體時(shí)向下折疊，然后在開始生物打印操作之前展開。

研究人員表示，可以在微型機(jī)器人手臂引導(dǎo)一個(gè)管，擠出兩種類型的水凝膠生物墨水，其中一種含有人胃上皮細(xì)胞，另一種含有人胃平滑肌細(xì)胞。它們沉積在兩個(gè)獨(dú)立的層中，以形成覆蓋傷口的支架。

隨后，研究人員用兩種方式測試了這個(gè)系統(tǒng)。首先，用人胃和內(nèi)窺鏡的生物模型來模擬該過程的插入和打印操作元件。其次，研究人員在細(xì)胞培養(yǎng)皿中進(jìn)行了生物打印測試，以測試該裝置在生物打印活細(xì)胞和修復(fù)傷口方面的有效性。

兩項(xiàng)測試都顯示出有希望的結(jié)果。10天的細(xì)胞培養(yǎng)表明，印刷的細(xì)胞保持高活力和穩(wěn)定的增殖，這也表明印刷的組織支架中細(xì)胞具有良好的生物學(xué)功能。

雖然這只是微型機(jī)器人原位修復(fù)胃壁損傷的第一步，但這項(xiàng)研究證實(shí)了這一概念治療胃壁損傷的可行性，當(dāng)然，研究人員還需要做更多的工作來實(shí)現(xiàn)它，，比如進(jìn)一步小型化機(jī)器人的印刷平臺，完善生物油墨，但最后的應(yīng)用已經(jīng)可期。