科学家3D打印芯片胎盘，研究从母亲到孩子的营养转运

奥地利维也纳技术大学（TU Vienna）的研究人员利用高分辨率3D打印工艺成功地在芯片上3D打印人工胎盘屏障，这一进展可用于研究母亲营养物质是如何运输到胎儿上的。

生物芯片：这是胎盘可以研究和分析的地方。图片来源：TU Wien

胎盘确保母亲和未出生的孩子之间交换重要物质，同时阻止其他物质通过。“物质通过生物膜的运输在各个医学领域发挥着重要作用。”维也纳TU Wien大学教授Aleksandr Ovsianikov说。“这些包括血脑屏障，摄入胃和肠道中的食物，以及胎盘。”研究表明，母亲的疾病，如糖尿病，可能对未出生的孩子产生影响。影响物质向胎儿的运输。高血压也会影响物质向胎儿的运输。到目前为止，还没有完全理解胎盘的渗透性取决于什么。直接研究其在人体中的功能是非常困难的。

TU Wien的3D打印机采用生物兼容材料制成的微小结构。图片来源：TU Wien

   人造胎盘的示意图。图片来源：TU Wien

维也纳大学的研究人员使用专门开发的基于“飞秒”激光的3D打印工艺生产出一种非常类似于天然器官的人工胎盘模型。该方法使得可以直接在微流体芯片内生产定制的水凝胶膜，然后用胎盘细胞填充。研究人员表示，这意味着现在可以明确母婴之间如何进行葡萄糖交换。“我们的芯片由两个区域组成 ，一个代表胎儿，另一个代表母亲”，Denise Mandt解释说。

Denise Mandt在实验室里。图片来源：TU Wien

高分辨率3D打印涉及具有良好生物相容性的水凝胶。“基于天然胎盘的模型，我们生产出一个小而弯曲的绒毛表面。然后胎盘细胞可以定植，形成一个非常类似于天然胎盘的屏障，”Ovsianikov解释说。最初的测试已经表明，芯片上的人工胎盘确实表现出与天然胎盘类似的方式：小分子被允许通过，而大分子被阻止，研究人员指出。该模型现在旨在专门用于研究从母体到胎儿的营养转运方式。