美國北卡羅萊納州立大學的一項新研究展示了一種可重復使用的3D生物打印技術，能打印出不同類型的植物細胞，以研究這些細胞之間的通訊。
了解植物細胞如何相互溝通及其與環境溝通，是了解植物細胞功能的關鍵，有助于開發更好的作物品種，并為他們創造出最佳的生長環境。這項研究還表明，3D生物打印技術可用于研究作物細胞的再生。
研究人員對模式植物擬南芥和大豆的細胞進行了生物打印。他們使用的是“生物墨水”，也就是活的植物細胞。所用的3D打印機上裝有紫外線過濾器以保持環境無菌，還有多個打印頭，能同時打印不同的“生物墨水”。
“生物墨水”中含有沒有細胞壁或原生質體的活植物細胞、營養素、生長激素和一種名為瓊脂糖的增稠劑，一起被打印出來。瓊脂糖是一種以海藻為基礎的化合物，有助于保持細胞強度并作為支架，類似于在建筑物墻上支撐磚塊的砂漿。
研究表明，超過一半的3D生物打印細胞是活的，并隨著時間的推移分裂形成微骨痂，或小的細胞集落。在對細胞進行手動移液后，細胞的活力沒有下降。
研究人員還分別對單種細胞進行了生物打印，以測試它們能否再生、分裂和繁殖。結果表明，擬南芥的根和莖細胞需要不同的營養和支架組合才能獲得最佳的生存能力。
同時，超過40%的大豆胚胎細胞在生物打印兩周后仍然存活，并隨著時間的推移分裂形成微愈傷組織。
最后，該團隊研究了生物打印細胞的特性。擬南芥的根細胞和胚性大豆細胞具有高增殖率，但缺乏固定特性。也就是說，生物打印的細胞具有干細胞的特性，就像動物或人類的干細胞一樣，可變成不同的細胞類型。
論文的共同通訊作者、北卡羅來納州立大學植物和微生物生物學教授羅斯·索扎尼說：“總而言之，這項研究顯示了使用3D生物打印來識別在受控環境中支持植物細胞存活和交流所需的最佳化合物的強大潛力。”(科技日報實習記者 張佳欣)
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