来源：EngineeringForLife
3D生物打印是组织工程和再生医学领域的一项先进技术，通过精确分层生物材料和细胞，彻底改变了复杂生物结构的制造。随着人工智能技术（AI）的不断发展，研究者联合使用人工智能和3D生物打印，以实现更复杂的模型，预测生物打印组织随时间推移的生物学行为，从而产生更具生物学相关性和临床有用的组织。
近期，来自美国宾夕法尼亚州立大学的Ibrahim Tarik
Ozbolat团队综述了AI在3D生物打印中的应用，强调了AI技术如何通过机器学习（ML）、计算机视觉（CV）、机器人技术、自然语言处理（NLP）和专家系统（ES）等分支，显著提升生物打印的精度、功能性和可扩展性。AI在实时过程监控、错误纠正和生物打印参数优化方面发挥了关键作用，通过自动化质量控制和预测性维护，提高了细胞活性和结构保真度，减少了生物墨水的浪费。
本文要点：
（1）本文详细介绍了AI在生物打印中的多种应用，包括通过ML算法预测最佳生物打印条件、优化生物打印工作流程、增强复杂数据集处理能力以实现精准组织生物制造，以及利用AI驱动的机器人和CV系统确保生物墨水的精确放置和复杂组织的构建。此外，AI在生物打印中的应用还包括通过计算机视觉进行实时监控和缺陷检测，以及通过机器学习进行参数优化和质量控制。
（2）尽管AI在生物打印中取得了显著进展，但仍面临一些挑战，特别是在过程监控、质量控制和生物打印系统的可扩展性方面。文章讨论了如何通过AI技术解决这些问题，例如通过深度学习处理复杂数据集、通过计算机视觉进行实时监控和缺陷检测，以及通过机器学习进行参数优化和质量控制。此外，文章还探讨了AI在生物打印中的其他应用，如通过自然语言处理生成设计和优化复杂生物结构的工具，以及通过专家系统进行决策支持。
（3）文章最后探讨了AI增强型生物打印在临床应用中的潜力和未来发展方向，包括指导科学家、工程师和医疗保健提供者理解AI增强型生物打印的复杂性及其在未来再生医学和个性化医疗中的作用。AI技术有望在生物打印中实现更高的精度、更快的生产速度和更好的功能，加速其从实验室到临床的转化。
参考资料：https://doi.org/10.1002/adfm.202509530
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