Bioactive Materials
3D生物打印与微fluidic技术推动高通量生物制造
小赛推荐：
本文系统性地回顾了高通量生物制造（HTBF）的三层次框架，涵盖了3D生物打印、微流控平台和生物反应器等核心技术。文章强调了自动化、人工智能和实时质量控制在提升生物制造效率与可重复性方面的潜力，并展望了该技术在再生医学和药物筛选中的应用前景。
文献概述
本文《Three-tier framework for high-throughput biofabrication: Integrating 3D bioprinting, assistive platforms, and translational opportunities》，发表于《Bioactive Materials》杂志，回顾并总结了高通量生物制造（HTBF）的最新技术进展，包括3D生物打印、微流控芯片、生物反应器等。文章提出了一种三层次框架，整合制造方法、辅助平台与生物制造成果，以实现大规模、可重复且具有临床转化潜力的组织工程。
背景知识
近年来，生物制造技术在组织工程、疾病建模和药物筛选中取得了显著进展，但依然受限于制造速度、可重复性和规模化生产。HTBF通过引入自动化、过程并行化和数据反馈机制，显著提升了生物制造的效率和一致性。例如，3D生物打印技术已经能够制造厘米级的组织结构，如AurNovo™耳部移植体和Poieskin®皮肤替代物，而微流控和生物反应器技术则为组织灌注、机械刺激和多器官芯片提供了支持。这些技术的结合为器官芯片、类器官和个性化医疗提供了新的可能，同时也面临监管和临床转化的挑战。通过AI优化生物材料性能和打印参数，HTBF正在向六西格玛（6σ）制造精度迈进，为大规模药物筛选和疾病模型开发提供更高效、更可靠的技术基础。
研究方法与实验
本文系统总结了高通量生物制造（HTBF）的三层次框架：第一层包括3D生物打印和生物组装技术，如多喷嘴打印、声波喷射、体积投影打印等，这些方法可实现高精度、高速度的组织构建。第二层为辅助平台，如微流控芯片和微生理生物反应器，提供灌注、机械刺激、多重传感和过程并行化。第三层则聚焦生物制造成果，如类器官、器官芯片和工程化移植组织，为药物筛选和疾病建模提供临床相关性模型。
关键结论与观点
研究意义与展望
本文提出的三层次HTBF框架为下一代生物制造系统提供了蓝图，推动组织工程从实验室研究向工业化和临床应用转化。未来，随着材料科学、AI和自动化技术的进一步融合，HTBF有望在药物开发、个性化医疗和疾病建模中发挥更大作用，特别是在加速临床前筛选、降低研发成本和提高成功率方面。
结语
高通量生物制造（HTBF）代表了生物制造领域的重要跃迁，通过整合3D生物打印、微流控芯片、生物反应器和AI驱动的自动化系统，实现高效、可重复且具备临床转化潜力的组织构建。该技术不仅提升了生物制造的速度和标准化水平，还为个性化药物筛选、疾病模型构建和再生医学提供了新的平台。随着技术成熟度的提高，HTBF有望成为未来生物制造和药物开发的核心方法，推动科研与临床应用的深度融合。然而，其在规模化生产、监管标准和临床验证方面仍需进一步探索，以确保制造过程的稳定性、生物安全性和功能性。
