賓夕法尼亞州立大學(xué)研究人員使用3D打印用于組織
賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家們正在開(kāi)發(fā)一種使用商業(yè)桌面3D打印技術(shù)3D打印人造生物組織“結構框架”的方法。 該過(guò)程包括增強細胞注入水凝膠材料與支持3D打印光纖網(wǎng)絡(luò )。
研究人員說(shuō)，纖維打印在可植入的水凝膠中可以起到結構化的作用，從某種意義上說(shuō)，就像水泥中的鋼筋增強劑一樣。賓夕法尼亞州生物醫學(xué)工程副教授賈斯汀·布朗（Justin L.Brown）補充說(shuō)：“如果我們可以借助一些結構來(lái)制造凝膠，我們就能夠以確定的模式生長(cháng)活細胞，最終纖維會(huì )溶解并消失。”
然而，研究項目中最值得注意的一點(diǎn)是，它正在使用價(jià)格合理的現成3D打印技術(shù)來(lái)推進(jìn)3D生物打印。
正如研究人員所闡述的，他們的創(chuàng )新技術(shù)將桌面3D打印技術(shù)與靜電紡絲技術(shù)相結合，這是一個(gè)利用電力從熔融聚合物或聚合物溶液的螺紋生產(chǎn)納米級纖維的過(guò)程。這種組合允許創(chuàng )建“用于組織工程的非導電材料上的高分辨率和可重復的3D聚合物纖維圖案”。
有了這些納米螺紋腳手架樣式，研究人員已經(jīng)證明能夠在其上生長(cháng)細胞，并成功地將這些結構沉積到細胞注入的膠原蛋白水凝膠材料中。
這項研究的目的是創(chuàng )造一種方便和低成本的方法來(lái)生產(chǎn)具有植入潛力的復雜人體組織。
生物工程的博士生Pouria Fattahi解釋說(shuō)：“總體思路是，如果我們能夠將膠原蛋白凝膠和生物打印復合成靜電紡絲，我們就可以建立大型復雜的組織界面，如骨骼到軟骨，使用微擠壓生物打印機的組織。”
然而，據報道使用微擠壓生物打印機的工藝分別打印不同的組織類(lèi)型，然后使用粘合劑或連接器將其組合。賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員認為，他們的3D打印腳手架方法可以更好地模擬真實(shí)的組織如何在身體中一起生長(cháng)。
例如，研究人員說(shuō)，他們可以通過(guò)簡(jiǎn)單地修改帶螺紋的腳手架結構的圖案，以便允許肌肉組織和肌腱之間的“無(wú)縫”過(guò)渡的方式創(chuàng )建兩種不同類(lèi)型的組織 - 肌肉和肌腱組織在一個(gè)單一的打印品。
當然，在3D打印的組織可植入之前還有工作要做。
在研究的這個(gè)目前階段，團隊是3D打印立方體腳手架結構不到一英寸，雖然它說(shuō)，這些有可能被用來(lái)創(chuàng )建ACL組織，這是發(fā)現在膝蓋。 Fattahi解釋說(shuō)：“前交叉韌帶或ACL只有2至3厘米（0.8至1英寸）長(cháng)，1厘米（0.8英寸）寬。
正在進(jìn)行的研究項目由國立衛生研究院資助，最近在“高級醫療保健材料雜志”上發(fā)表。
編譯自：3e=ders.org
研究人員說(shuō)，纖維打印在可植入的水凝膠中可以起到結構化的作用，從某種意義上說(shuō)，就像水泥中的鋼筋增強劑一樣。賓夕法尼亞州生物醫學(xué)工程副教授賈斯汀·布朗（Justin L.Brown）補充說(shuō)：“如果我們可以借助一些結構來(lái)制造凝膠，我們就能夠以確定的模式生長(cháng)活細胞，最終纖維會(huì )溶解并消失。”
然而，研究項目中最值得注意的一點(diǎn)是，它正在使用價(jià)格合理的現成3D打印技術(shù)來(lái)推進(jìn)3D生物打印。
正如研究人員所闡述的，他們的創(chuàng )新技術(shù)將桌面3D打印技術(shù)與靜電紡絲技術(shù)相結合，這是一個(gè)利用電力從熔融聚合物或聚合物溶液的螺紋生產(chǎn)納米級纖維的過(guò)程。這種組合允許創(chuàng )建“用于組織工程的非導電材料上的高分辨率和可重復的3D聚合物纖維圖案”。
這項研究的目的是創(chuàng )造一種方便和低成本的方法來(lái)生產(chǎn)具有植入潛力的復雜人體組織。
生物工程的博士生Pouria Fattahi解釋說(shuō)：“總體思路是，如果我們能夠將膠原蛋白凝膠和生物打印復合成靜電紡絲，我們就可以建立大型復雜的組織界面，如骨骼到軟骨，使用微擠壓生物打印機的組織。”
然而，據報道使用微擠壓生物打印機的工藝分別打印不同的組織類(lèi)型，然后使用粘合劑或連接器將其組合。賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員認為，他們的3D打印腳手架方法可以更好地模擬真實(shí)的組織如何在身體中一起生長(cháng)。
例如，研究人員說(shuō)，他們可以通過(guò)簡(jiǎn)單地修改帶螺紋的腳手架結構的圖案，以便允許肌肉組織和肌腱之間的“無(wú)縫”過(guò)渡的方式創(chuàng )建兩種不同類(lèi)型的組織 - 肌肉和肌腱組織在一個(gè)單一的打印品。
當然，在3D打印的組織可植入之前還有工作要做。
在研究的這個(gè)目前階段，團隊是3D打印立方體腳手架結構不到一英寸，雖然它說(shuō)，這些有可能被用來(lái)創(chuàng )建ACL組織，這是發(fā)現在膝蓋。 Fattahi解釋說(shuō)：“前交叉韌帶或ACL只有2至3厘米（0.8至1英寸）長(cháng)，1厘米（0.8英寸）寬。
正在進(jìn)行的研究項目由國立衛生研究院資助，最近在“高級醫療保健材料雜志”上發(fā)表。
編譯自：3e=ders.org
相關(guān)資訊
- 秀美動(dòng)態(tài)中國造船工程學(xué)會(huì )?船史研究學(xué)術(shù)委員會(huì )2023年會(huì )
- 2023中國國際海事展，秀美與您共赴邀約！
- “我以我行薦魔都”——“愛(ài)達·魔都”號新作誕生記
- 船舶文化雜談，潛心領(lǐng)略船舶之美！
- 3D打印技術(shù)能解決“一墩難求”嗎？
- 走進(jìn)冬奧會(huì )——3D打印帶你了解我國首條雪車(chē)雪橇賽道
- 3D打印航模比賽走進(jìn)中小學(xué)校園！
- 不同類(lèi)型的電子沙盤(pán)模型都有什么特點(diǎn)呢？
- 房地產(chǎn)模型沙盤(pán)的特點(diǎn)有什么呢？
- 房地產(chǎn)沙盤(pán)模型燈光照明效果要注意什么呢？