3D 生物打印技术在组织工程和再生医学领域被寄予厚望。然而传统生物打印方法长期面临一个两难境地：为维持打印结构的稳定性，通常需要加入大量水凝胶基质。外源性材料虽搭好了脚手架，却稀释了细胞浓度，导致打印出的组织往往达不到原生组织的生理密度。同时过多的水凝胶会阻碍细胞间的相互作用，引发细胞表型丢失，甚至损害组织功能。如何用纯细胞快速构筑出复杂、高活性的3D器官模型，成为领域内亟待解决的难题。

近日，哈佛医学院张宇教授团队与同济大学高绍荣院士团队在国际顶级学术期刊《Cell》上发表了题为“Biomaterial-minimalistic photoactivated bioprinting of cell-dense tissues”的研究论文。该研究开发了一种名为 CLINK（Cell-dense bioink，细胞密集型生物墨水）的革命性技术，通过极简的生物材料修饰，将活细胞直接转化为可光交联的生物墨水，实现了生理级别超高细胞密度的3D生物打印。

 Cell. 2026 Jan 08. DOI: 10.1016/j.cell.2025.11.012

原文链接：https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01308-X

研究内容解读：

一、CLINK 技术设计思路及应用

研究者以氧化甲基丙烯酰化透明质酸（OMHA）作为分子连接体，使其在温和条件下与细胞膜表面的氨基发生反应，在细胞表面引入可光交联基团。当暴露于可控波长的光照后，相邻细胞之间直接形成交联网络，实现整体固化，无需任何支架材料。

研究人员从多个方面对该技术的应用进行了拓展：

1. 在神经系统模型中，CLINK将皮层神经元与运动神经元密集排列，数天内即形成跨区轴突连接，表现出可通过光遗传学调控的功能性神经响应；

2. 利用干细胞衍生的心肌细胞，CLINK可打印构建心脏组织，在无外源支架条件下迅速形成高重复性的三维空腔结构，并呈现同步节律性收缩行为；

3. 在肝组织模型中，植入体内的类肝组织中嵌入的管道结构，表现出快速的宿主整合与内皮化过程；

4. 在创伤修复模型中，CLINK 构建的高密度间充质干细胞和内皮细胞的空间化组织，能够主动调控局部炎症反应、促进血管新生，并驱动更高级的组织重建过程（图 1）。

图1. 整体思路

二、CLINK 技术构建高功能肝组织模型

研究人员利用 CLINK 打印出肝小叶样结构，包含肝细胞（HepG2/C3A）和内皮细胞（HUVEC），形成类肝血窦网络。其中，白蛋白分泌、细胞色素 P450（CYP1A2/CYP3A4）代谢等肝特异性功能，显著优于传统 GelMA 水凝胶打印模型。对该肝组织模型进行体内移植后发现，带通道的 CLINK 肝组织移植物与宿主整合性良好，新生血管形成显著，且能在小鼠血清中检测到人类肝特异性蛋白，代谢功能优异（图 2）。

图2. CLINK 技术构建高功能肝组织模型。

三、CLINK技术构建皮肤再生移植物

研究人员利用 CLINK 打印间充质干细胞（MSC）/ 内皮细胞（EC）复合物，尤其是径向排列的血管样结构（RAS）。在小鼠皮肤缺损模型中，该移植物的创面闭合率、再上皮化程度、新生血管形成均显著优于传统 GelMA-MSC 支架；21 天内可实现毛囊再生和胶原有序沉积。RNA 测序显示，该构建物能上调皮肤发育、细胞黏附相关基因，下调炎症相关基因，通过增强细胞间相互作用、调控炎症来促进皮肤再生（图 3）。

图3. CLINK应用于皮肤再生治疗

结语：

该研究首次将活细胞直接改造为可光交联的生物墨水，实现了无支架、极简生物材料的超高细胞密度 DLP 生物打印，突破了传统生物打印的核心瓶颈。其构建的组织模型兼具天然组织样的细胞密度、复杂结构和功能，为药物筛选、疾病建模提供了更接近体内的平台；而可与体内整合并促进再生的移植物，也为肝、皮肤、神经、心脏等组织的再生治疗提供了新方案。

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NAC-Liver体外肝脏微组织模型