2026年3月11日，德国胶原蛋白和明胶生产商GELITA与生物技术公司Black
Drop签署了一项研发协议。GELITA的产品广泛应用于食品、制药和生物医学领域。Black
Drop致力于推进3D生物打印技术在生物医学研究和制药领域的应用。双方将重点开发用于生物医学的生物墨水，包括三维组织模型和植入物。此次合作将结合GELITA在材料科学方面的专长和Black Drop在定制化3D生物打印系统方面的经验。
根据协议，双方将探索在公司MEDELLAPRO超低内毒素明胶基础上开发新型甲基丙烯酸酯化明胶（GelMA）配方的可能性。双方计划开展实际应用研究作为此项工作的一部分。合作伙伴表示，改进3D生物打印工艺和细胞功能需要研究材料配方、加工参数和过程控制等因素，这些因素都会影响生物打印组织的特性。
△MEDELLAPRO明胶
总部位于达姆施塔特的生物技术公司GELITA的生物打印耗材和服务主管Jannik Stadler表示：“临床可用的生物墨水是3D生物打印技术更广泛应用的必要步骤。我们认为，高性能、临床可用的生物墨水是3D生物打印技术向临床相关且可工业化规模应用转化过程中的下一个关键步骤。因此，我们非常欣慰地看到像GELITA这样的成熟合作伙伴正在积极应对这一挑战，并与我们合作，在实际应用研究中进一步开发创新材料。”
胶原蛋白专家MEDELLAPRO的全球医药与生物科学品类经理Martin
Junginger表示：“此次合作将有助于验证近期推出的生物材料在实际应用条件下的性能。我们近期推出了MEDELLAPRO超低内毒素明胶，其内毒素含量低于10
EU/g，非常适合对凝胶性能和纯度要求极高的生物医学应用。此次合作将使我们能够在实际应用场景中加快对原料解决方案的验证，从而满足3D生物打印领域领先研究人员不断变化的需求。”
这些明胶产品可用作生物材料平台，用于人体组织工程中的3D生物打印和细胞培养。在生物打印应用中，这些材料有助于模拟天然组织的特性，并支持细胞黏附、增殖和分化等过程。当用作细胞培养基质时，明胶可促进细胞附着于表面，并支持细胞的稳定生长，从而为生物医学和药物研究中可重复的工作流程奠定基础。
△在实验室环境下，使用明胶基生物墨水进行生物打印的过程。图片来自Black Drop。
Black
Drop公司开发用于科研机构和行业合作伙伴的精密3D生物打印硬件、软件和生物墨水。模块化系统可支持活体组织类似物的构建、无动物药物筛选以及医疗植入物的生物化。通过对新型GelMA变体的研究，合作项目旨在将生物材料开发与3D生物打印研究和生物医学实验相关的实际应用研究相结合。
生物打印研究凸显了材料和工艺方面的局限性。
利用3D生物打印技术制造功能性人体组织的研究正在不断扩展，但技术难题依然存在。美国卫生高级研究计划署（ARPA-H）近期资助了一项价值2850万美元的项目，旨在制造一种能够暂时支持急性肝衰竭患者的3D生物打印肝脏。项目名为LIVE，由卡内基梅隆大学牵头，汇集了来自华盛顿大学、柏林夏里特医学院、梅奥诊所、爱荷华州立大学和匹兹堡大学的研究人员。研究团队计划利用卡内基梅隆大学的FRESH
3D生物打印平台，完全由人体细胞和胶原蛋白等结构蛋白构建器官。打印出的肝脏设计寿命为两到四周，使患者自身的肝脏得以再生，并有望减少对完整器官移植的需求。
在生物制造工作流程中，打印过程中材料的行为仍然是一个独立的制约因素。麻省理工学院的研究人员最近推出了MagMix，这是一种磁性混合系统，旨在防止3D生物打印过程中细胞在生物墨水中沉淀。生物墨水（活细胞和水凝胶材料的混合物）容易发生沉淀，导致打印过程中细胞分布不均、堵塞以及组织结构不一致。挤出系统将一个小型磁性螺旋桨置于标准打印机注射器内，并由外部旋转磁铁驱动持续混合。测试表明，磁性混合装置在多种生物墨水类型中，能够保持细胞分布均匀，并在连续打印45分钟以上的情况下维持细胞活性。虽然混合系统提高了打印过程中细胞的均匀性，但研究人员指出，它无法解决后续的挑战，例如组织成熟、血管化或整合到活体生物体中。
△图片来自卡内基梅隆大学
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