人類新生命的誕生起始于單個細胞，然后分裂并最終形成胚胎。根據它們相鄰細胞發送的信號，這些分裂的細胞隨后發育或分化為特定的組織或器官。

在再生醫學中，控制細胞的分化至關重要，干細胞可以分化以允許器官的體外生長并替代受損的成年細胞，特別是復制能力非常有限的成年細胞，例如大腦或心臟。

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科學家在分化干細胞時采用的一種常見方法是使用化學刺激。盡管這種方法對于制造一種單一類型的細胞非常有效，但它缺乏復制復雜生物體的能力，在生物體中，多種細胞類型共存并協同形成一個器官。

另外，受細胞發育的自然過程啟發，另一種方法涉及將干細胞包裝成小的細胞聚集體或稱為胚狀體的球體。類似于真實的胚胎，類胚體中的細胞間相互作用是分化的主要驅動力。從這些胚狀體的產生，發現諸如胚狀體的細胞數量，大小和球形度的參數影響所產生的細胞的類型。

但是，由于科學家無法控制這些參數，因此他們不得不費力地生產大量的胚狀體，并選擇具有合適特征的特定胚狀體進行研究。

為了應對這一挑戰，新加坡科技設計大學（SUTD）的研究人員轉向“增材制造”以控制胚狀體中的干細胞分化。他們的研究結果發表在《Bioprinting》上。

通過結合3D制造和生命科學等多學科方法。Rupambika Das和助理教授Javier G. Fernandez 打印了幾種具有幾何形狀的微型物理設備。他們使用該設備展示了通過擬胚體的形成在干細胞定向分化中達到前所未有的精確度。在他們的研究中，他們成功地調節了增強心肌細胞產生的參數。

“增材制造領域正在以無與倫比的速度發展。我們看到的精度，速度和成本水平在幾年前是不可想象的。我們證明了3D打印現在已經達到了幾何精度點。

“ 3D打印在生物學中的應用一直非常集中于使用載有細胞的細胞對人造組織的打印，以“一件一件地”構建人造器官。現在，我們已經證明了3D打印具有很高的潛力”。第一作者Rupambika Das博士補充說。 （生物谷 Bioon.com）

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