华裔科学家获3D生物打印技术领域突破性进展

       今年早些时候，组织工程与血管生物学专家、伦斯勒理工学院生物医学工程系助理教授戴国豪博士因其使用3D细胞打印技术进行人体组织生物制造的研究获得了美国自然科学基金会青年学者奖。此奖项是奖励那些在学术生涯之初就有高质量的科学研究和新颖的教育活动的青年教授，是美国国家科学基金会的最有竞争力的奖项之一。

华裔科学家获3D生物打印技术领域突破性进展

       成体神经干细胞被认为在治疗和修复受损或病变的神经系统方面有很大的潜力。然而，此种细胞非常罕见，很难用于实验室环境，因为此种细胞在离开其母体环境后，往往很快就会失去功能。
       戴国豪博士用了五年时间，44万美元研究资金设计并开发出一种新型3D细胞打印技术，并用该技术3D打印出一个“血管段”——即成体神经干细胞原生环境的复制品。

华裔科学家获3D生物打印技术领域突破性进展

       与细胞在体内的原始状态不同，实验室内生成的细胞组织结构往往是2D的。因此，创造和研究3D组织的一个主要挑战是组织的扩散限度，它很快就会因无血液提供氧气和营养物质而死亡或失去效力。
       为了克服这一挑战，戴博士和他的团队花了几年时间开发出一款3D生物打印机，它能够在同一层面同时精确地沉积细胞、水凝胶和其他材料。利用这个平台，戴博士开发出了生物制造血管通道的技术，该血管通道可向3D打印的生物组织提供营养和氧气。
      “我们身体的几乎每一个部分都有血管，它运输氧气和营养，使我们的细胞得以生存。同样的，3D打印的细胞组织也需要一个血管系统，以维持其生存。”戴国豪说。“我们的设备可以3D打印出带细小通道的组织，该组织的功能与血管相同。这使我们能够3D打印出更加类似人体内真正组织的细胞组织”。
       戴国豪的研究团队还使用3D组织打印技术，以帮助研究血管内皮的功能，这是分布在整个循环系统内部的薄薄一层细胞，它受环境因素，如血液和平滑肌细胞相互作用的影响。 内皮机能障碍被认为会导致许多血管疾病，包括炎症、血栓形成、动脉粥样硬化。
       如果成功，该项目可能会显著扩大的细胞在实验室设定的效能和寿命，并使科学家们更清晰地了解细胞外环境如何影响细胞的行为。

戴国豪博士简介
       戴国豪博士1988-1992年就读于北京大学力学系，1992-1995年在吴望一教授指导下从事生物力学方面的研究并获得硕士学位。1995年开始攻读麻省理工学院 (Massachusetts Institute of Technology)博士，主修心血管生物力学，并获得哈佛大学－麻省理工学院联合培养的生物医学工程博士。他于2002-2007年在哈佛医学院从事血管生物学方面的博士后研究。戴国豪博士于2008年加入伦斯勒理工学院 (Rensselaer Polytechnic Institute, 简称RPI), 任生物医学工程系助理教授至今。他还获得了美国心脏学会颁发的青年科学家奖（American Heart Association,Scientist Development Award). 他的研究方向涵盖干细胞，心血管组织工程和再生医学等多样前沿科学领域。