科学家3D原位打印用于组织再生
机器人辅助原位3D生物打印。示意图显示了微创手术框架中机器人辅助活体3D生物打印的概念。（经Wanget等人许可转载）
3D打印就是为了切断中间人，并为用户提供更大的自我可持续性，无论何时，让他们在工厂、家庭或办公室享受3D打印的好处。现在，这一好处被转移到实验室的生物打印中，因为研究人员正在学习如何在实验室（体外）中切断生长细胞的中间步骤，并将细胞直接植入体内进行生长（原位）。这是最极端的3D打印和自我可持续性，研究人员指出，在“修复性和再生疗法的原位3D打印”的摘要中，并且很可能是非常正确的，这项研究可能会引起重大关注。
对于我们大多数人来说，原位生物打印的想法似乎是革命性的，但正如作者所述，这一想法以前曾有过一些成功的尝试，但是从治疗伤口到治愈严重的皮肤缺陷仍然需要克服挑战。能够在自然部位施用天然组织的最大好处之一是人工植入或移植的许多缺点被消除，并且能够使用来自患者自身的生物元素。这意味着避免感染以及身体排斥的可能性。
研究人员表示，“与其他细胞性皮肤再生疗法（如喷涂角质形成细胞或角质形成细胞片）相比，原位打印显示了通过结合多材料打印系统来解决深层伤口（即深层到基底层）的更大潜力。”此外，原位打印可以进行精确的细胞沉积，以更有效地利用角蛋白细胞，因为很难进行大规模生产培养。
生物打印的组织必须在体外环境中用生物反应器进行生长，作者指出，由于尺寸和形状最初可能不利于植入，因此可能需要进行定制和修改。通过在体内直接打印组织，可以克服许多常见的挑战。
研究人员指出，生物打印为组织再生和修复领域提供了巨大的潜力。与许多其他类型的生物打印一样，许多应用可以为患者带来更好的生活质量，在某些情况下甚至可以挽救他们的生命。这项研究也可以扩展到其他类型的技术，例如那些结合微流体的技术。这一领域的研究目前受到3D打印和生物打印的严重影响，如我们在研究中看到的，包括液体打印中的液体、糖制造的支架和微型化。
这种类型的技术总体上具有更小的侵入性，它为患者提供了巨大的优势，疼痛更少，恢复时间更短，感染机会更少，并且在医院中花费的时间更少。研究人员预计，在紧急情况下开发和使用便携式打印机和移动设备，以及在发展中国家和偏远地区使用的可能性。原位生物打印也可以与机器人一起用于各种外科手术。
使用手持式3D生物打印装置进行软骨组织再生。（a）绵羊两个膝关节的内侧和外侧股骨髁均形成全层软骨缺损。（b）使用手持设备进行术中原位3D打印的图像。（c）填充HA-GelMA和MSCs并用纤维蛋白胶喷涂。完全填充缺损，表现出股骨髁的曲率。（d）检索到的治疗软骨缺损的宏观图像。
“这一新颖的研究领域为组织工程和再生医学应用提供了巨大的潜力，其中术前规划的结构大小和形状很难或无法预测。”研究人员总结道，“机器人手术、融合成像和计算机辅助医疗干预的进展也应整合，以开发未来的临床原位3D生物打印过程，可转化为各种外科应用的产品。”
原位激光辅助3D生物打印。使用激光辅助生物打印将HAp沉积到临界尺寸的小鼠颅骨缺损中进行原位打印的概念证明。不同的几何细胞模式3D生物打印引导骨组织的再生。