使用双光子聚合微纳米3D打印技术制造芯片

据悉，奥地利维也纳理工大学（Technische Universität Wien，TU Wien）材料科学与技术研究所的科研团队，对人体胎盘机制进行了研究，采用的正是器官芯片的方法。在制造芯片时，TU Wien团队使用了双光子聚合微纳米3D打印技术。

许多研究表明，母亲的糖尿病、高血压可能对未出生的胎儿产生影响，这种现象是在多参数相互作用下发生的，但如何研究这其中的复杂原因是目前的难点。TU Wien的研究人员在器官芯片复制出体外的微型“人工胎盘”，并对胎盘的机制进行研究。

研究和分析胎盘用的器官芯片，图片来源：TU Wien

TU Wien 研究团队设计的器官芯片由两个区域组成 – 一个代表胎儿，另一个代表母亲。研究人员使用高分辨率的双光子聚合3D打印技术在它们之间制造出分区，即人造胎盘膜。通过增材制造的方式，材料逐渐形成3D结构，分辨率在微米范围内。

生物相容性水凝胶材料制造的3D打印微结构，图片来源：TU Wien

在人工胎盘的研究中，科研人员使用打印材料是一种具有良好生物相容性的水凝胶，模仿天然胎盘制造出小而弯曲的绒毛表面，然后将胎盘细胞植入到这些结构中，形成一个非常类似于人体天然胎盘的屏障。

TU Wien团队多年来一直在科研中应用这种高分辨率3D打印技术，已取得了一系列的成果。通过这个带有人工胎盘的器官芯片，科研人员可以密切监测其中重要的生物学参数，例如监测微型器官的压力，温度，几何形状和营养供应，以及使用药物时的情况。这些研究有助于科学家准确地观察疾病进展和治愈率。

人造胎盘示意图，图片来源：TU Wien

TU Wien的初步测试已经表明，器官芯片上的人工胎盘确实表现出与天然胎盘类似的方式：小分子物质被允许通过，而大分子物质被阻止。这款胎盘器官芯片现在专门用于研究从母体到胎儿的营养输送情况。