深圳高交会：新技术打印跳动心脏类器官，加速药物研发

2026-01-17 01:31:55

你每日所服用的药物，真的对于心脏具备安全性吗？如今，科学家们借助3D打印制造出的“迷你心脏”便能够给出答案。

心脏类器官的诞生

于实验室之中，有一颗借人类多能干细胞培育而成的“心脏”，正在显微镜之下规律地跳动着。它并非是真正意义上的心脏，乃是一个结构功能与之相似的类器官。培育如此一个类器官仅仅需要大概八天的时间，它为研究人员供给了一个前所未有的活体测试平台。

此会跳动的微型心脏所呈现的类器官，其核心价值聚焦于药物安全测试，传统药物研发借助动物实验，然而其结果同人体反应时常存在差异，现今，凭借这个会跳动的微型心脏能够直接观测药物对其收缩频率以及节律的影响，预先警示可能出现的心肌损伤或者心律失常风险，大幅度提高了早期药物筛选的准确性与安全性。

生物打印技术突破

有一颗微型心脏，此心脏的制造方式更具令人惊叹之感，它源自一台3D生物打印机，这台打印机所使用的“墨水”并不寻常，乃是经干细胞定向诱导分化而成的心肌细胞等共同构成的“生物墨水”，借助精确无比的层叠打印，能够构建出拥有三维结构的类器官。

这项技术的革命性体现于其具备规模化生产的能力，深圳清华大学研究院的徐弢教授团队所研发的设备，是全球首台能够实现自动化、高通量生产类器官的机器，它每日能够制造出超过十万个类器官，把原本既复杂又耗时的手工培养过程，转变成为标准化、工业化的流水线，为大规模药物筛选奠定了坚实的基础、。

重塑药物研发路径

类器官技术正将药物开发的游戏规则予以彻底革新，以往，一款新药从实验室迈向患者手中，平均所需时间超过十年，资金耗费达数十亿美元之多，且失败概率极高，类器官模型能够更为真切地模拟出人体器官的反应，于新药研发的早期阶段便开展高效筛选以及毒性评价 。

这表明，会有大量无效或者有毒的药物候选分子被提前筛除，进而节省数额巨大的研发成本。同时，能为罕见病之研究、个性化药物之开发创造可能。未来，甚至能够借助患者自身的细胞培育类器官，用以检测哪种治疗方案对其最为有效，达成真正意义上的精准医疗。

微纳机器人的药物递送

那类器官于体外使药物研发加速之际，有另一项技术正专注于去解决药物于体内怎样精准发挥效用的难题，此技术便是微纳米机器人，这些用肉眼没办法看见的“递送者”，能够负载药物，于外部磁场等的引导之下，穿过繁杂的人体环境，径直抵达病灶处。

它们不但能够送药，而且还可以执行复杂任务。比如说，深圳市人工智能与机器人研究院韩龙副院长团队所研发的“栓塞机器人”，其表面涂覆着凝血因子，在磁场操控的情况下聚集于特定血管，借助产热从而激活凝血效果的达成，实现精准栓塞，这为脑动脉瘤等疾病的微创治疗给出了全新思路。

操控集群的尖端挑战

然而，去操控一个微纳机器人实属不易，要指挥成百上千万的集群协同开展工作更是存在巨大挑战。 这好比是同时控制百万个足球朝着同一个目标进行运动，并且还要保持队形。 单个机器人的运动规律与群体行为存在着数量级上的复杂度差异。

研究人员得去解决集群于血液这类粘稠流体里的导航问题，还有通信问题，以及协同问题。深圳那儿的团队在这儿有了关键突破，达成了对大规模微纳机器人集群的有效磁控编队，还实现了靶向输送，给未来临床应用的可行性清除了核心障碍。

未来医疗的想象空间

眼下，这些走在前沿的技术，颇为迅速地正从实验室朝着现实迈进。有那么一片磁性贴片，其面积还不足一平方厘米，在未来的时候，极有可能会摇身一变成为治疗胃溃疡的“精准外卖员”，当它被口服之后，借助体外的设备进行导航，最终到达溃疡病变的表面这个位置，而后缓缓释放药物。如此这般的做法，不但能够让药物的效果得到提升，而且还可以大幅度地减少对全身所产生的副作用。

生物技术跟人工智能、工程学进行融合展现出来广泛前景，从打印类器官一直到微纳机器人，这正在开启未来医疗的广阔图景。我们有理由去相信，在不久以后的将来，药物能够更安全、更快速地被开发出来，再配合上体内精准投递系统，将会一起给许多疑难疾病带去突破性的治疗方案。

试想着，当那于体外进行测试操作之下的“迷你心脏”，同于体内负责送货运送的“微型机器人”二者相互进行结合匹配之时，你觉得究竟哪一种技术会率先以其所具备的深刻性质去改变普通大众之人的就医体验状况呢？欢迎你前来分享你内心所持有之看法。

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