随着世界财富的增长和人口的老龄化，人们对健康的重视程度和支付能力不断提高，而已有的药物还远不能满足社会的需求。

新药研发的过程漫长，新药研发大致历经以下八个阶段：靶点发现、新药发现及药物筛选、先导化合物优化、ADMET（Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicity）、一期临床试验、二期临床试验、三期临床试验、新药上市。它通常从在试管中筛选数以万计的候选药物开始，成功的候选者将接受动物试验，任何通过这一阶段的候选者将进入临床试验，随后，这些候选药物中的一个将作为FDA批准的药物进入市场。然而，大多数药物止步于临床前试验，临床前试验失败是新药研发的主要障碍，主要原因之一为传统的体外药物筛选模型不能很好模拟人体的实际情况。

近年来，生物3D打印技术已经发展到能够构建高度仿生的体外模型用于组织工程与再生医学以及疾病模型构建。生物3D打印技术能够在目标区域中精确分布特定类型的细胞或生物材料，它可以同时构建具有内在空间和化学复杂性的结构体，实现更仿生的体外模型构建，然而传统的生物3D打印装备通量低，导致难以实现临床应用转化，因此急需开发更高通量的生物3D打印装备。上海交大及九院戴尅戎院士、王金武教授团队，在科技部重大专项支持下研制出多细胞高通量生物3D打印机与生物3D打印机器人，解决了传统生物3D打印设备通量低等局限；研发的生物3D打印机器人实现了个性化在体原位打印实验研究，有望为广大临床患者带来福音。同时，戴院士王教授团队生物3D打印技术构建双向分化骨-软骨仿生支架获《Nature》杂志报道。

左：多细胞高通量生物3D打印机

右：生物3D打印机机器人

3D生物打印技术构建双向分化骨-软骨仿生支架

《Nature》杂志报道多细胞高通量生物3D打印实现了快速、精确、高通量的体外模型构建，而匹配人体内微环境的模型培养又是一个亟待解决的问题。传统的孔板培养法为一种静态模拟培养法，往往导致底层与顶层细胞生长状态不一致。基于这一局限，上海交大及九院戴尅戎院士、王金武教授团队联合研发了药物筛选反应器培养箱，实现模拟人体血流动力学的动态三维培养。高通量生物3D打印装备与药物筛选反应器强强联合将为药物研发带来重要助力。

生物反应器培养箱

3D灌流药物筛选培养板