目前一些3D列印生物組織的方法涉及使用微型支架，然而一種新開發的技術透過使用水凝膠代替了這種方法的一些缺點。通常，身體組織（包括器官）的“生物列印”涉及將細胞接種到具有支架狀微結構的材料中。

該材料為細胞嵌入其中提供了三維的“家”，然後再生。最終，當宿主材料生物降解時，細胞接管，直到沒有剩餘物，但生物組織以所需的物理形式存在。

然而，根據伊利諾伊大學芝加哥分校科學家的說法，這個過程確實存在一些缺點。一方面，讓時機恰到好處可能很棘手。此外，材料的生物降解會產生有毒的副產品，並且支架會干擾細胞與細胞的“通訊” - 後者對於組織的正確形成至關重要。

作為替代方案，由Eben Alsberg教授領導的團隊開發了一種系統，該系統使用由微珠組成的水凝膠塊。將列印噴嘴降低到凝膠中，在那裡它垂直和水平來回移動-沉積由幹細胞組成的“生物鏈” 。微珠將“生物鏈”保持在原位，保持在三維空間中沉積的位置。

然後將整個水凝膠珠粒基質暴露於紫外光下，使珠粒彼此交聯，從而保持形狀。在接下來的幾周內，細胞繼續繁殖並相互自由“交流”。隨後技術人員新增一種營養浴溶液，使其很容易流過交聯珠子到達組織。

一旦該生物組織達到成熟，可以透過輕輕攪動基質或透過使它們無害地生物降解來除去珠子 - 可以透過化學方法確定降解速率。遺留下來的只是完全形成的器官或其他組織。到目前為止，研究人員已經使用該技術生產了齧齒動物大小的股骨和耳軟骨。

“我們已經證明，使用這種策略可以組織和組裝細胞聚集體，形成更大的功能組織，這可能對組織工程或再生醫學，藥物篩選和研究發育生物學的模型很有價值，”Alsberg說道。

有關這項研究的論文最近發表在《Materials Horizons》雜誌上。