華盛頓大學開發可重建復雜人體組織的3D打印設備STOMP
2025年5月25日，由華盛頓大學與華盛頓大學醫學院組成的跨學科研究團隊開發了一種新型3D打印設備STOMP（懸浮組織開放微流體圖案化平臺）。該設備能夠高效、精準地構建更復雜、更可控的人體組織模型，為生物醫學研究帶來新的突破。
技術研究背景
近年來，3D組織工程在制造速度和結構精確性方面取得了顯著進展，正在成為研究各種疾病治療策略的關鍵平臺。STOMP的出現，為模擬多組織交互、重建細胞微環境提供了全新思路。
STOMP裝置大小僅指尖般微型，設計理念基于華盛頓大學機械工程教授Nate Sniadecki團隊此前開發的雙柱懸浮組織系統，并融合了毛細作用控制的微流體通道與可降解水凝膠材料。研究人員可以通過該設備以任意幾何圖案布置多種細胞類型，從而在單一組織模型中實現空間隔離與區域差異化，模擬更復雜的病理狀態和組織界面，如心肌纖維化、神經肌肉疾病、骨-韌帶連接等。
化學教授、聯合項目負責人Ashleigh Theberge表示：“STOMP利用了我們稱之為‘鑄造’的組織工程方法。就像把果凍倒入模具，再嵌入不同水果塊那樣，這種方式讓我們能夠按需精確布置細胞，實現結構與功能上的微觀控制。”
論文的兩位第一作者為醫學科學家項目博士生Amanda Haack和化學博士生Lauren Brown，聯合作者還包括化學工程與生物工程教授Cole DeForest以及口腔生物學教授Tracy Popowics。
研究結論
STOMP在兩個關鍵實驗中得到驗證：一是對比患病與健康工程心肌組織的收縮動力學差異，二是重建牙齒韌帶與牙槽骨之間的功能性連接結構。實驗結果表明，該平臺不僅可用于基礎科研，也具備轉化醫學潛力。
此外，DeForest團隊開發的可降解水凝膠側壁技術，為STOMP帶來了“非粘附”特性。傳統3D組織模型中，細胞在收縮時常導致組織整體脫模，而STOMP系統中的結構可以在保留組織完整性的同時移除外部框架，極大提高操作靈活性和實驗可重復性。
Sniadecki說：“STOMP為組織工程及細胞力學信號研究提供了一個全新平臺。它改變了我們在三維環境中操控細胞構建的方式。”
Theberge補充道：“這是一項真正跨學科協作的成果。我們期待全球研究團隊借助STOMP探索更多復雜組織模型與疾病機制。”
(責任編輯：admin)
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