建模和模擬只是推動(dòng)生物3D打印發(fā)展的領(lǐng)域之一。研究人員通常通過創(chuàng)建人工測(cè)試模型，以了解生物系統(tǒng)之間是如何進(jìn)行相互作用的。現(xiàn)在，維也納研究人員正在通過復(fù)制胎盤膜來進(jìn)一步建模，以研究產(chǎn)前功能，尤其是在將關(guān)鍵物質(zhì)從母親傳給孩子時(shí)其膜的滲透性。

生物相容性水凝膠材料制造的3D打印微結(jié)構(gòu)

維也納技術(shù)大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種基于飛秒激光的3D打印工藝，可直接在微流體芯片中生成水凝膠膜。然后，他們用胎盤細(xì)胞填充這些膜，就好像它們?cè)谀笅胫g。它為葡萄糖交換和屏障滲透等過程開辟了新的見解。

“ 物質(zhì)通過生物膜的運(yùn)輸在各個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用”，TU Wien材料科學(xué)與技術(shù)研究所的Aleksandr Ovsianikov教授說。“ 包括血腦屏障、攝入胃和腸道中的食物以及胎盤。”

研究和分析胎盤用的器官芯片

研究胎盤膜在生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有很多應(yīng)用。最重要的是，它允許生物學(xué)家在母親可能患有疾病的情況下研究子宮內(nèi)的相互作用。因此，他們可以更好地預(yù)測(cè)糖尿病等各種疾病的影響，并可能開發(fā)出能夠抵消這些影響的方法，或者至少能給新媽媽一些重要建議。

人造胎盤示意圖

如上所示，芯片由兩個(gè)區(qū)域組成：一個(gè)代表胎兒，另一個(gè)代表母親。他們使用3D打印工藝創(chuàng)建能夠分隔它們的膜。

經(jīng)過初步測(cè)試表明，人工胎盤與天然胎盤相似。它可以允許小分子通過，同時(shí)阻止較大的分子。實(shí)際上，它就像一個(gè)能夠過濾有害分子的漏盆。另外，據(jù)了解，該模型還可以讓研究人員清晰的了解到母體到胎兒之間的營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)。