據(jù)悉，奧地利維也納理工大學(xué)（Technische Universit?t Wien，TU Wien）材料科學(xué)與技術(shù)研究所的科研團(tuán)隊(duì)，對人體胎盤機(jī)制進(jìn)行了研究，采用的正是器官芯片的方法。在制造芯片時，TU Wien團(tuán)隊(duì)使用了雙光子聚合微納米3D打印技術(shù)。

許多研究表明，母親的糖尿病、高血壓可能對未出生的胎兒產(chǎn)生影響，這種現(xiàn)象是在多參數(shù)相互作用下發(fā)生的，但如何研究這其中的復(fù)雜原因是目前的難點(diǎn)。TU Wien的研究人員在器官芯片復(fù)制出體外的微型“人工胎盤”，并對胎盤的機(jī)制進(jìn)行研究。

研究和分析胎盤用的器官芯片，圖片來源：TU Wien

TU Wien 研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的器官芯片由兩個區(qū)域組成 – 一個代表胎兒，另一個代表母親。研究人員使用高分辨率的雙光子聚合3D打印技術(shù)在它們之間制造出分區(qū)，即人造胎盤膜。通過增材制造的方式，材料逐漸形成3D結(jié)構(gòu)，分辨率在微米范圍內(nèi)。

生物相容性水凝膠材料制造的3D打印微結(jié)構(gòu)，圖片來源：TU Wien

在人工胎盤的研究中，科研人員使用打印材料是一種具有良好生物相容性的水凝膠，模仿天然胎盤制造出小而彎曲的絨毛表面，然后將胎盤細(xì)胞植入到這些結(jié)構(gòu)中，形成一個非常類似于人體天然胎盤的屏障。

TU Wien團(tuán)隊(duì)多年來一直在科研中應(yīng)用這種高分辨率3D打印技術(shù)，已取得了一系列的成果。通過這個帶有人工胎盤的器官芯片，科研人員可以密切監(jiān)測其中重要的生物學(xué)參數(shù)，例如監(jiān)測微型器官的壓力，溫度，幾何形狀和營養(yǎng)供應(yīng)，以及使用藥物時的情況。這些研究有助于科學(xué)家準(zhǔn)確地觀察疾病進(jìn)展和治愈率。

人造胎盤示意圖，圖片來源：TU Wien

TU Wien的初步測試已經(jīng)表明，器官芯片上的人工胎盤確實(shí)表現(xiàn)出與天然胎盤類似的方式：小分子物質(zhì)被允許通過，而大分子物質(zhì)被阻止。這款胎盤器官芯片現(xiàn)在專門用于研究從母體到胎兒的營養(yǎng)輸送情況。