3D生物打印技术是一种快速发展的构建复杂功能器官或结构的技术。在利用3D打印技术构建细胞封装结构时，常由于结构设计不合理而导致细胞缺氧死亡。针对结构问题，Song等通过模型计算进行了优化，提出了一种多面移植策略。通过3D打印构建了一个聚乳酸材质的大孔装置，将干细胞衍生的β细胞簇置于可降解的纤维蛋白凝胶中。通过细胞的氧气扩散消耗的有限元模型及体外培养系统，确定了避免严重缺氧的细胞簇大小，并开发了一种调控细胞簇大小的微孔技术。将这种3D打印的结构体皮下移植到免疫缺陷小鼠体内，可维持长达12周的胰岛功能。
 

结合前述的多种细胞共培养策略及3D打印技术，Liu等利用定制的3D同轴打印机，以海藻酸盐/甲基丙烯酰明胶为生物墨水打印了一种核壳机构，实验设计所示。核内是封装的胰岛细胞，壳层里装有调节性T细胞和内皮祖细胞等细胞。EPCs和Tregs的共移植有可能改善移植物的血运重建和抑制免疫反应。通过定制的同轴喷嘴，降低了壳结构的厚度，使胰岛与周围环境的距离控制在400μm以内，此外通过3D打印制造出的大孔结构增加了表面体积比，这些结构特点有利于胰岛细胞从周围环境中摄取营养和氧气。
 

三种传统构建策略各有利弊。其中，多种细胞共培养法以及补充生物活性因子法操作简便、可重复性强。但是细胞疗法存在致瘤风险，细胞类型越多，其不可控的风险越大，不利于真正转化；而直接补充生长因子往往导致所构建的结构中某种因子的含量剧增，打破了原生环境中各生长因子的平衡，可能导致其他疾病。3D生物打印具有非常强大的构建能力，可以按照需求个性化定制所需结构。在类器官构建上，可以打印出细胞生存所需的各种空间。
 

出自《脱细胞ECM支架用于胰岛类器官构建的研究进展》作者:王裕康,王洁,易昕.