3D 生物打印干细胞肝类器官，为肝衰竭治疗开辟全新路径

肝移植是终末期肝衰竭的核心治疗手段，但供体短缺长期制约临床救治。2025年6月，清华大学庞媛团队、北京大学邓宏魁团队在国际期刊《Gut》（影响因子 25.8）发表重磅成果，借助CELLINK BIO ONE 生物 3D 打印机，采用球体生物打印策略，将干细胞来源肝类器官加工成为可移植肝组织，在动物模型中验证显著治疗效果，为肝衰竭再生治疗开辟全新路径。

一、完整科研实验过程

干细胞诱导，制备肝类器官打印单元以人化学诱导多能干细胞 hCiPSCs 为起始材料，诱导分化得到肝前体细胞，利用透氧微孔装置进行培养，细胞自组装形成肝细胞类器官 hCiPSC‑HOs。该类器官存活率＞90%，白蛋白分泌等代谢功能接近原代肝细胞，解决功能性肝细胞来源不足的痛点。

配制复合生物墨水，BIO ONE 完成 3D 生物打印将成熟 hCiPSC‑HOs 球体，和 10% 甲基丙烯酸酐化明胶 GelMA 水凝胶充分混合，制备专属球体生物墨水。使用 CELLINK BIO ONE 桌面生物 3D 打印机开展挤出打印，优化实验参数，设置细胞密度 1.5×10⁷ cells/mL，构建 3DP‑HOs 肝组织模型。依托设备精准温控、微量机械挤出能力，最大程度保护肝类器官球体活性，打印后细胞存活率依旧维持 90% 以上。

分子水平评估：转录组测序分析通过 RNA‑seq 转录组分析，对比 hCiPSC‑HPCs、hCiPSC‑Heps、hCiPSC‑HOs、3DP‑HOs 与原代肝细胞基因表达差异，从分子层面验证打印后肝组织的肝功能表达水平。

双动物移植模型开展体内疗效验证选用两套经典肝衰竭小鼠模型：CCl₄诱导急慢性肝衰竭（ACLF）小鼠、Fah⁻/⁻遗传性肝衰竭小鼠，将 3DP‑HOs 组织进行移植，评估生存率、炎症、肝再生、长期稳定性等多项指标。

二、重磅研究结果

体外组织性能优异经 CELLINK BIO ONE 打印成型的 3DP‑HOs，细胞密度可达 14.3×10⁷ cells/mL，打印完成 2 天肝功能就达到峰值；转录组数据显示 3DP‑HOs 基因表达谱和原代肝细胞高度接近，肝功能相关基因显著上调。移植后的打印组织可自发血管化，体外植入 60 天结构保持完整，持续稳定分泌白蛋白、CYP3A4，还具备胆管分化潜能。

动物模型治疗效果突出

• ACLF 急慢性肝衰竭模型：对照组小鼠存活率为 0%，移植 3DP‑HOs 之后，小鼠存活率提升至85.7%；通过分泌功能性肝蛋白代偿肝功能，下调炎症因子，抑制肝凋亡与纤维化。 • Fah⁻/⁻肝衰竭模型：移植之后小鼠存活率达到80%，治疗效果稳定维持 60 天；促进宿主肝脏再生，抑制体内炎症风暴。

整套实验证实，球体生物打印策略可以构建高活性可移植肝组织，为肝衰竭再生医学提供全新范式。

三、CELLINK BIO ONE，类器官打印的得力科研工具 

????双向精准温控，守护细胞活性

打印头可快速降温至 0℃并恒温，防止 GelMA、胶原等温敏墨水提前交联堵头；打印床室温‑65℃可调，助力材料挤出后快速固化。喷嘴至平台全链路保护肝类器官活性，本研究打印后细胞存活率可达 90% 以上。

????机械挤出，纳升级高精度输出

采用注射器机械挤出，区别于传统气动打印，体积步长 0.1 μL，滴液 CV＜5%。可均匀分配肝类器官‑GelMA 生物墨水，精准实现目标细胞密度，得到高密度肝组织，保留细胞间相互作用，降低实验误差，保障实验批次重复性。

????开放材料平台，适配多元科研方案

开放式注射器设计，无需专用耗材，支持自研生物墨水上机，本研究 10% GelMA 肝类器官复合墨水可直接使用。支持球体、点阵、网格多种打印模式，可制备晶格支架、类器官微球、3D 组织块，适配肝脏、脑部、肿瘤等各类类器官研究。

????操作简便，降低生物打印使用门槛

搭配 DNA Studio Core 可视化软件，拖拽建模，参数可保存复用。细胞方向科研人员也可快速上手构建类器官；兼容 6/48/96 孔板，可高通量制备模型，整块 96 孔板仅需 6 分钟，高效支撑药物筛选、组织工程相关研究。

结语

上海迹亚国际商贸有限公司为 CELLINK 品牌官方授权国内代理商，全权负责 CELLINK全系列生物 3D 打印设备的销售、安装调试、技术培训以及全周期维保服务，为国内各大高校、科研院所、企业实验室提供完整本地化售后保障，助力国内生物3D打印、类器官与再生医学研究发展。

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