CELLINK DLP生物打印：高精度与高细胞活性的组织制造技术

DLP生物打印

数字光处理（DLP）生物打印是一种基于光的3D生物打印技术，它通过投影数字光图案，一次性固化整层光敏生物墨水，从而制造具有复杂结构的生物组织。这项技术的关键优势在于同时实现了微米级的高分辨率和极高的细胞存活率，使其成为再生医学、疾病建模和药物筛选等领域的前沿工具。

DLP生物打印技术原理

核心机制：利用数字微镜设备（DMD） 将特定波长（如405纳米）的光图案投射到含有光引发剂的生物墨水薄层上。被光照区域发生快速光交联（光聚合），固化形成与设计图案一致的薄层。通过逐层重复此过程，构建复杂的三维结构。

技术特点：与通过喷嘴挤压材料的挤出式打印相比，DLP是一种非接触式的打印过程。它避免了机械剪切应力对细胞的损伤，并且能以非常快的速度完成整层固化，实现了高分辨率（可达10微米） 与高细胞相容性的结合。

DLP生物打印的主要优势

超高精度与分辨率：能够制造特征尺寸低至10微米的复杂微观结构，例如微血管网络、器官芯片中的微流道和仿生支架。

卓越的细胞活性：温和的光固化过程（尤其采用可见光而非紫外线）及温控打印环境，能最大程度保护细胞，确保打印后组织具有高活性和功能。

良好的可重复性：数字化的光投影过程确保了每次打印的几何形状和结构高度一致，这对于需要标准化的药物测试和科学研究至关重要。

多材料打印能力：支持在单一构造中空间排布多种不同的生物墨水，从而模拟真实组织中细胞类型、基质成分和机械性能（如刚度梯度）的异质性。

关键应用场景

DLP生物打印技术正被用于推动多个领域的突破：

01

生理相关疾病模型

可灌注三维肺癌模型：柏林工业大学延斯·库雷克教授团队利用 LUMEN X构建用于药物测试的“新方法”（NAM） 和微生理系统（MPS），例如带有血管的可灌注三维肺癌模型。

02

药物筛选

控制药物释放的癌症治疗：天主教圣心大学的研究人员使用 BIONOVA X，在三阴性乳腺癌模型中打印了具有可调节刚度的细胞外囊泡贴片，实现了药物的可控释放，这对维持抗癌活性和改善治疗效果至关重要。

眼内药物植入物：一项发表于《先进科学》的研究利用 LUMEN X 制造了可磁控、可降解的微型“游泳器”，设计用作眼内药物植入物。

多功能鼻腔药物测试平台：研究利用 LUMEN X 打印的3D GelMA支架，成功创建了一个用于鼻腔细胞培养和药物测试的通用平台。

03

再生医学

3D生物打印角膜组织：Pandorum Technologies团队使用 LUMEN X 和专用生物墨水，成功原型化并优化了角膜透镜的几何形状，向着打印可移植角膜组织以恢复视力的目标迈进。

生理相关性半月板支架：通过LUMEN X 进行的DLP打印，制造出具有增强物理和生物性能的双交联半月板支架，证明了其制造解剖学精确软组织模型用于骨骼肌再生的能力。

调控肠道形态发生：欧文大学研究人员利用 BIONOVA X 制造具有可调几何形状的微孔阵列，精确控制细胞行为，揭示了机械转导在肠道组织形成中的关键作用。

04

微流控技术

微型颈动脉模型：研究人员借助 LUMEN X 平台，打印了一个由细胞包裹的GelMA微型颈动脉模型，精准捕捉了血管几何、血流和内皮行为，可用于个性化的血管疾病研究和药物测试。

05

材料开发

开发智能生物材料：结合 BIO XTM 的挤出打印和 LUMEN X 的DLP打印，制造出能更好模拟体内环境的复杂结构，用于靶向药物递送。

代表产品

CELLINK的DLP生物打印机

BIONOVA XTM：提供10微米的高像素分辨率，支持直接孔板内打印，适合高通量、高精度的研究应用。

LUMEN XTM：一款台式DLP生物打印机，提供25微米的分辨率，是实验室进行高分辨率生物打印的标准化工具。

共同特点：

均采用可见光固化，减少细胞光损伤风险；

具备温控系统，为细胞提供最佳的打印环境。

以技术交流为纽带

未来展望

混合打印与智能化

DLP技术的未来在于与其他技术的融合：