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大阪研究人員開(kāi)創(chuàng )了3D生物打印技術(shù)中生物墨水附

3D生物打印技術(shù)正以驚人的速度前進(jìn)，我們看到全功能器官和其他復雜的組織從零開(kāi)始建成，隨時(shí)可以移植到有需要的患者身上只是時(shí)間問(wèn)題。目前，研究人員正在繼續研究在生物印刷過(guò)程的各個(gè)階段仍然需要面對的一些技術(shù)問(wèn)題。最近大阪的一個(gè)團隊在這個(gè)領(lǐng)域取得了一些進(jìn)展，想出一個(gè)讓生物墨滴粘在一起，利用特殊酶的新途徑。

三維生物打印技術(shù)的提高，使各種手術(shù)和再生醫學(xué)大大受益。迄今為止已經(jīng)證明的最有希望的生物印花方法是使用特殊的“生物墨水”，其被擠出以形成用于有機組織生長(cháng)的支架。墨水中充滿(mǎn)干細胞，其可被誘導以特定方式分化，以形成特定類(lèi)型的組織。然而，平衡墨水的自粘附性與其流速以及與特定細胞類(lèi)型的兼容性仍然是一個(gè)挑戰。

大阪大學(xué)的Shinji Sakai是最近發(fā)表在“大分子快速通訊”雜志上的一篇論文“Drop-on-drop Multimaterial 3D Bioprinting by Peroxidase-mediated Cross-linking”的主要作者。據Sakai介紹：“打印任何一種組織結構都是一個(gè)復雜的過(guò)程，生物油墨必須具有足夠低的粘度才能流過(guò)噴墨打印機，而且打印時(shí)還需要迅速形成高粘膠狀的結構。方法滿(mǎn)足這些要求，同時(shí)避免海藻酸鈉，事實(shí)上，我們使用的聚合物提供了用于特定目的的剪裁腳手架材料的優(yōu)異潛力。

該團隊的創(chuàng )新是使用一種特殊的酶，辣根過(guò)氧化物酶。這介導了水凝膠化過(guò)程，允許在氧化劑過(guò)氧化氫存在下，使添加的聚合物的苯基之間交聯(lián)。該技術(shù)否定了海藻酸鈉的需求，海藻酸鈉是一種有時(shí)會(huì )導致墨水與某些細胞類(lèi)型相容的問(wèn)題的物質(zhì)。

過(guò)氧化氫的使用在過(guò)去是可以避免的，因為它可能損害細胞，但是通過(guò)這種方法，小組確保仔細地調整細胞和過(guò)氧化氫在分開(kāi)的液滴中的傳遞，以便限制它們的接觸并保持細胞活著(zhù)。他們的努力非常成功，超過(guò)90％的生物測試凝膠電池被證明是可行的，當他們這樣準備。許多復雜的測試結構也能夠從不同類(lèi)型的細胞中生長(cháng)出來(lái)，這就為技術(shù)在更先進(jìn)的過(guò)程中的實(shí)施提供了前進(jìn)的方向。

共同作者M(jìn)akoto Nakamura說(shuō)：“誘導多能干細胞技術(shù)的進(jìn)步使我們有可能誘導干細胞以許多不同的方式分化。 “現在我們需要新的腳手架，所以我們可以打印和支持這些細胞，以實(shí)現功能組織的全面3D打印。我們的新方法是非常靈活的，應該幫助所有的團隊努力實(shí)現這個(gè)目標。

編譯自：3ders.org