2026年2月，南極熊獲悉，來自麻省理工學(xué)院 (MIT)的研究人員開發(fā)了一種名為 MagMix 的磁驅(qū)動混合平臺，可直接集成到標(biāo)準(zhǔn)擠出式 3D 生物打印機(jī)中。該方案解決了長時間打印作業(yè)中因重力作用導(dǎo)致細(xì)胞沉降這一長期存在的難題。

相關(guān)研究以題為“Advancing bioink homogeneity inextrusion 3D bioprinting with active in situ magnetic mixing”的論文發(fā)表在《Device》期刊上

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.device.2025.101044

這項(xiàng)研究表明，緊湊的模塊化系統(tǒng)在 45 分鐘的打印過程中，能夠保持 12 個連續(xù)打印的組織結(jié)構(gòu)中細(xì)胞分布均勻，而無需改變生物墨水配方或?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行永久性硬件修改。

基于擠出的3D生物打印技術(shù)是組織工程中廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)，它通過噴嘴逐層沉積載有細(xì)胞的水凝膠生物墨水。細(xì)胞在重力作用下于擠出注射器內(nèi)沉降的趨勢一直以來都是一個問題，并已引發(fā)諸多問題：細(xì)胞沉降會降低細(xì)胞分布的均勻性，增加噴嘴堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，并導(dǎo)致最終組織構(gòu)建體出現(xiàn)批次間差異。這限制了在臨床和轉(zhuǎn)化應(yīng)用中的可重復(fù)性。

MagMix采用內(nèi)置螺旋槳，位于擠出注射器內(nèi)部，由連接到伺服電機(jī)的外部磁鐵驅(qū)動，伺服電機(jī)則由Arduino Nano微控制器控制。螺旋裝置通過垂直往復(fù)運(yùn)動，在打印過程中保持生物墨水的持續(xù)攪拌。

圖片來源：麻省理工學(xué)院

麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)迭代了三種螺旋槳幾何形狀，并利用COMSOLMultiphysics軟件進(jìn)行計(jì)算流體動力學(xué)模擬，以建立顆粒分布模型，之后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。第三種螺旋槳設(shè)計(jì)方案包含一個螺旋狀延伸部分，可延伸至注射器的錐形尖端，這套方案在注射器橫截面上實(shí)現(xiàn)了最均勻的顆粒分布。

使用 MagMix 打印的結(jié)構(gòu)在所有12 次連續(xù)打印中均保持了一致的細(xì)胞活力和密度，而未混合的對照組則表現(xiàn)出逐漸的細(xì)胞損失和反復(fù)的噴嘴堵塞事件，需要人工干預(yù)。

研究團(tuán)隊(duì)還評估了三種攪拌速度對細(xì)胞健康的影響。低速攪拌時細(xì)胞存活率為90.1%，中速攪拌時為82.1%，高速攪拌時為65.5%，因此研究人員選擇較低的兩種攪拌速度進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

MagMix平臺采用低成本3D打印組件制造，其中生物墨水接觸螺旋槳采用生物相容性Vero ContactClear樹脂打印而成。系統(tǒng)設(shè)計(jì)兼容多種尺寸的注射器以及商用或定制的擠出式生物打印機(jī)。

深度訪談3D打印企業(yè)家·[南極熊來了]，視頻系列節(jié)目，時間長度一般長達(dá)30分鐘左右，干貨內(nèi)容非常多。

△桌面級五軸CNC機(jī)床專訪

△金屬3D打印性能超鍛件,實(shí)地探秘"鍛打印"技術(shù)

△實(shí)地探訪金屬3D打印廠商洛陽盈創(chuàng)極光