人类新生命的诞生起始于单个细胞，然后分裂并最终形成胚胎。根据它们相邻细胞发送的信号，这些分裂的细胞随后发育或分化为特定的组织或器官。

在再生医学中，控制细胞的分化至关重要，干细胞可以分化以允许器官的体外生长并替代受损的成年细胞，特别是复制能力非常有限的成年细胞，例如大脑或心脏。

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科学家在分化干细胞时采用的一种常见方法是使用化学刺激。尽管这种方法对于制造一种单一类型的细胞非常有效，但它缺乏复制复杂生物体的能力，在生物体中，多种细胞类型共存并协同形成一个器官。

另外，受细胞发育的自然过程启发，另一种方法涉及将干细胞包装成小的细胞聚集体或称为胚状体的球体。类似于真实的胚胎，类胚体中的细胞间相互作用是分化的主要驱动力。从这些胚状体的产生，发现诸如胚状体的细胞数量，大小和球形度的参数影响所产生的细胞的类型。

但是，由于科学家无法控制这些参数，因此他们不得不费力地生产大量的胚状体，并选择具有合适特征的特定胚状体进行研究。

为了应对这一挑战，新加坡科技设计大学(SUTD)的研究人员转向“增材制造”以控制胚状体中的干细胞分化。他们的研究结果发表在《Bioprinting》上。

通过结合3D制造和生命科学等多学科方法。Rupambika Das和助理教授Javier G. Fernandez 打印了几种具有几何形状的微型物理设备。他们使用该设备展示了通过拟胚体的形成在干细胞定向分化中达到前所未有的精确度。在他们的研究中，他们成功地调节了增强心肌细胞产生的参数。

“增材制造领域正在以无与伦比的速度发展。我们看到的精度，速度和成本水平在几年前是不可想象的。我们证明了3D打印现在已经达到了几何精度点。

“ 3D打印在生物学中的应用一直非常集中于使用载有细胞的细胞对人造组织的打印，以“一件一件地”构建人造器官。现在，我们已经证明了3D打印具有很高的潜力”。第一作者Rupambika Das博士补充说。 (生物谷 Bioon.com)

资讯出处：Researchers create heart cells from stem cells using 3-D printing

原始出处：Rupambika Das et al,Additive manufacturing enables production of de novo cardiomyocytes by controlling embryoid body aggregation,Bioprinting(2020). DOI: 10.1016/j.bprint.2020.e00091