埃里克•施密特和温迪•施密特变革性技术基金(Eric and Wendy Schmidt transformation Technology Fund)资助了两项旨在为尚未满足的医学和研究需求设计新型生物材料的研究计划。
该奖项将颁发给生物学和工程学的跨学科团队，旨在利用3D打印技术革新生物医学技术。一个团队计划在对人体在发育过程中如何构建这些器官有了新的理解的基础上，创新打印人造器官——如肺、肾和胰腺。另一个研究小组致力于打印逼真的人造皮肤，用于伤口修复、疾病治疗、美容应用和衰老研究。
埃里克•施密特和温迪•施密特变革技术基金成立于2009年，旨在推动具有变革科学或工程领域潜力的深远创新。该基金支持每年通过同行评审程序选出的极具前景的创新项目。埃里克•施密特(Eric Schmidt) 1976年毕业于普林斯顿大学电气工程专业，曾任谷歌及其母公司Alphabet的执行董事长。
“今年入选的两支团队都汇集了生物学和工程学的专业知识，来解决两门学科都无法完全独立解决的复杂问题，”巴勃罗•德贝内代蒂(Pablo Debenedetti)说。“我非常高兴，通过施密特基金，普林斯顿能够支持研究工作，有可能对我们今天面临的一些最大的生物工程挑战产生深远的影响。”
左起:化学与生物工程教授Celeste Nelson;分子生物学助理教授Jared Toettcher;以及机械和航天工程助理教授Andrej Kosmrlj。
一种生物打印器官的新方法，灵感来自一个压力球
第一个项目的目的是利用从我们挤压的粘糊糊的球中学到的经验教训来改造人造器官的创造，以减少压力。该项目可作为进一步研究的研究平台，并可能最终导致替代器官的3D打印。
该方法的灵感来自于这样的观察:挤压一个“应力球”——一个覆盖着网状物的弹性球——会使球的表面膨胀成气泡状的囊，类似于肺、肾和其他器官中发现的详细结构。研究人员在胚胎发育过程中观察到，在器官表面的特定区域，相互连接的肌肉网会收紧，从而形成这样的结构。
该团队将建立一种3d打印技术，可以将肌肉细胞和支持组织精确定位，为制造新器官创造条件。研究人员将利用光遗传学技术来控制打印出来的肌肉的收缩，在这种技术中，光线打开基因，产生蛋白质，导致肌肉收缩，形成人造器官。
这个跨学科的团队汇集了各种背景的生物学家和工程师。Celeste Nelson是化学和生物工程教授，也是该项目的首席研究员，他是器官形成研究的领导者。分子生物学助理教授Jared Toettcher开创了控制肌肉细胞的光遗传学方法，机械和航天工程助理教授Andrej Kosmrlj带来了机械建模方面的专业知识。
左起:分子生物学副教授Danelle Devenport;化学与生物工程副教授罗德尼·普里斯特利;泽梅尔·吉塔伊，埃德温·格兰特·康克林生物学教授;以及化学和生物工程助理教授Sujit Datta。
一个逼真的人造皮肤3D打印平台
第二个项目旨在为伤口愈合和治疗以及美容和研究需求建造人造活皮肤。通过3D生物冲洗的先进技术，该团队计划创造出具有与人类皮肤相同的机械性能、细胞类型和有益细菌的逼真皮肤。
该团队将建立一个平台，可以打印皮肤细胞、微生物、化学释放剂和聚合物基质，其中包含生物相容性水凝胶颗粒组成的自愈合材料。与限制细胞活动的现有方法不同，此环境将允许细胞迁移、生长和自组织。由于水凝胶介质是透明的，研究小组将能够深入皮肤研究老化等过程。
该团队汇集了与皮肤相关的各种专业知识的教师。分子生物学副教授Danelle Devenport研究皮肤细胞的自组织。泽梅尔·基塔伊，埃德温·格兰特·康克林生物学教授，分子生物学教授，细菌细胞生物学专家。化学和生物工程助理教授Sujit Datta开发了一种打印3D细胞群落和使用自愈合材料的方法，而化学和生物工程副教授Rodney Priestley拥有在控制其机械性能的同时合成生物相容材料的专业知识。