近幾十年來，3D列印技術建構生物支架得到了進一步發展。與傳統的2D細胞培養相比，3D細胞培養支架能夠模拟天然組織結構而占據顯著優勢。此外，已有研究證明3D多孔支架可以通過孔洞結構為細胞的增殖、擴散、遷移以及分化提供更高的擴散效率，進而在促進細胞的生長與代謝方面略勝一籌。現有建構3D多孔結構的方法常采用構築微球犧牲層。該方式雖然成功實作了孔結構的再現卻需要耗時的洗脫步驟以移除犧牲層。即使其與高效的3D列印工藝相結合，複雜的印後洗脫工藝降低了制造效率，同時也限制了孔尺寸的靈活可控性。相比較而言，微流控晶片「連結」可以高效且靈活地控制孔尺寸，在制備多孔支架方面具有巨大的發展潛力。因而基于微流控晶片來建構3D多孔支架是一項極具研究意義的工作。
已有研究嘗試将微流控氣泡發生器與擠出式3D列印相結合進而獲得一系列3D多孔結構。然而該政策在制造高度較高的複雜結構時效率往往較低。基于光交聯的數字光處理列印（DLP）技術因其快速光交聯的優勢十分有利于建構高次元複雜多孔支架。是以，利用基于微流控晶片的氣泡發生器開發DLP列印的多孔結構是一種很有前途的研究政策。
近期，美國哈佛醫學院（Harvard Medical School）的一項研究創造性地将微流控氣泡發生器與自主研發的自下而上式3D列印機相比對（圖1），首次實作了一步制造多孔尺寸靈活可控的，且可形成複雜幾何結構的3D多孔支架。該政策通過調節列印墨水的流速與進入微流控氣泡發生器的氣壓實作氣泡直徑從747 μm ~ 143 μm的自由調節。基于此調節機制，實作了不同複雜程度圖案的列印，如圖2所示。即使是建構高度較高的幾何結構（圖3）也可以輕松實作。
圖1 （A）微流控氣泡發生器示意圖；（B）自主研發的DLP自上而下式3D列印機的原理圖
圖2 （i）計算機設計的不同複雜程度的列印圖案；（ii）使用DLP列印出的結構；（iii）列印結構的放大細節圖
圖3 （i）用于DLP列印多孔支架的CAD結構設計圖；3D列印多孔支架的（ii）俯視圖與（iii）側視圖
總體而言，這項工作通過DLP列印技術結合微流控氣泡發生器，實作了氣泡尺寸大小靈活可控的多孔生物支架的建構。該政策的成功有望為組織工程、再生醫學等領域的組織支架建構提供新思路。
以上論文以“Microfluidic bubble-generator enables digital light processing 3D printing of porous structures”為題發表在Aggregate期刊上。美國哈佛醫學院聯合培養碩士生Philipp Weber與哈佛醫學院聯合培養博士生蔡玲為本文的共同第一作者。本文的主要通訊作者為哈佛醫學院Y. Shrike Zhang副教授，共同通訊作者為波蘭科學院Marco Costantini教授和華沙理工大學Wojciech Święszkowski教授。
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