迈阿密大学米勒医学院启用全新生物打印设施,推动活体组织与个性化医疗发展

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     2026年6月,迈阿密大学米勒医学院(University of Miami Miller School of Medicine)正式启用了一座全新的生物打印设施,目前已被用于制造活体组织、患者专属植入物以及先进的药物递送系统。这座设施有望推动生物打印技术加速迈向真实的临床应用场景。

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新设施坐落于Dr. John T. Macdonald Foundation生物纳米技术研究所(BioNIUM)内,将研究人员、工程师与临床医生汇聚在同一空间,旨在加速个性化医疗与再生医学技术的研发进程。BioNIUM主任兼Lucille P. Markey生物化学与分子生物学讲席教授Sylvia Daunert形容这项工作“有些像《星际迷航》中的场景”。她的团队制造出“纳米载体”的分子,能够识别病变细胞,像GPS一样将药物精准送达所需位置。

Sylvia Daunert博士
△Sylvia Daunert博士
技术优势与突破
       新设施的最大亮点在于仅在一个地点内集成了大量的先进技术。研究人员可以利用该中心开发多种产品,包括组织模型、骨再生支架、生物活性分子、微流控设备、用于药物递送的微针、手术模型、神经接口以及人工器官。据校方介绍,平台在打印过程中能够保持活细胞的存活,同时创造出小到200纳米的精细结构。

用于药物输送的微针阵列
△用于药物输送的微针阵列
       Sylvia Daunert表示,团队正在为外科医生制作手术工具,通过逐层打印人造组织来推进发现性研究,并在重建骨骼、开发用于即时检测的微流控设备方面取得进展。他们可以制造用于脑机接口的微芯片和人工器官,不断拓展科学能力的边界。这座新设施专为处理活细胞、生长因子及其他敏感生物材料而设计。与传统制造过程依赖高温不同,平台需要在特定条件下运行,以维持这些材料的生物活性。机械工程博士、3D生物打印设施运营经理兼迈阿密大学米勒医学院博士后研究员Vasudev Vivekanand Nayak指出,传统工艺通常需要将长丝加热到数百度进行挤出,这会直接杀死细胞。如果要在组织构建物中掺入任何对温度敏感的药物,极端高温也会将其破坏。要在生理温度下打印活细胞、生物活性分子或生长因子极其困难,过去很少有尝试,而这里正在实现这一突破。
跨学科资源
      由于设施设在BioNIUM内,使用者可以获取光刻、电子束光刻、先进成像和材料表征等纳米制造工具。随着项目从开发阶段进入测试阶段,这些资源可以与生物打印系统协同使用。

来自BioNIUM 3D生物打印设施的3D打印骨支架
△来自BioNIUM 3D生物打印设施的3D打印骨支架
       部分研究工作已经展开。迈阿密大学米勒医学院外科学教授Paulo Coelho领导了与3D生物打印相关的研究计划,他正在开发能够帮助患者再生因创伤、疾病或手术而流失骨骼的3D打印支架。这项技术在动物实验中已展现出令人期待的结果,研究人员正准备推进未来的临床试验。
      研究人员同时也在探索制造皮肤、软骨、骨骼和神经组织的新方法。他们的长期目标是开发出能帮助身体更自然地进行自我修复的植入物。尽管面临诸多重大挑战,团队在组织存活率、血管化以及植入物性能等方面依然保持着稳步进展。
新闻总结
       迈阿密大学米勒医学院启用了全新的生物打印设施,通过集成纳米技术与生物打印平台,成功突破了传统高温制造对活细胞的破坏瓶颈。此设施在生理温度下实现了活体组织、纳米载体及人工器官的精准打印,为骨再生、药物递送及脑机接口等再生医学领域提供了强大的研发支持,正加速推动个性化医疗向临床实际应用转化。

    来源:南极熊

关键词:生物打印设施

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