流體凝膠在軟組織的生物3D打印方面有了新突破
位于英國哈德斯菲爾德大學的研究小組最近在生物3D打印領域取得了重大突破。該團隊開發(fā)了一種特殊的流體凝膠,可用作懸浮生物材料的介質(zhì)。這將解決科學家嘗試復制軟組織的常見問題,這是所使用的聚合物生物印刷材料的極低粘度水平。
3D生物打印通常通過在特定結(jié)構(gòu)中鋪設生物材料層來工作,然后將其用作有機組織的支架以形成。該方法對于骨折,肌肉創(chuàng)傷和其他組織損傷的治療具有巨大的潛力,因為它能夠從詳細的數(shù)字設計中人工定向生長組織,并具有有機基礎,可以防止任何與生物相容性有關的問題。然而,使用該技術印刷較軟的組織迄今受到限制,因為生物聚合物的液體樣紋理意味著印刷結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。
哈德斯菲爾德大學應用科學學院生物聚合物材料的讀者Alan Smith博士說:“用非常低粘度的材料,當你放下第一層時,它會在其自身重量下崩潰并且不能保持其形狀,”Alan Smith博士說。 “所以當你打印下一層時就不整齊?!?/span>
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與他伯明翰大學的同事Samuel Moxon博士一起,史密斯現(xiàn)在想出了一種使軟組織的生物打印更有效的方法。這些生物組織的第一層將被懸浮在研究人員制造的粘性凝膠中,而不必獨立站立并堅持印刷平臺。這保持了它的穩(wěn)定性并且使得隨后的層被添加直到建立結(jié)構(gòu)。凝膠的功能與胚胎首先發(fā)育的粘性羊水相似。一旦結(jié)構(gòu)完成,流體凝膠就可以很容易地被沖走,而不會對組織造成任何損害。
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該大學收購了一臺最先進的生物3D打印機,以幫助進一步開展這項研究,現(xiàn)在它可以繼續(xù)大量不同的應用。該小組對暫停制造技術進行了成功的概念驗證,這一概念發(fā)表在“高級材料”雜志上的一篇名為《懸浮生物結(jié)構(gòu)制造》的文章中。本文詳細描述了可用于生產(chǎn)軟骨栓塞的組織支架的創(chuàng)建,以修復軟骨缺損。
該團隊正在嘗試將該方法整合到更先進的組織工程研究中。他們目前正在研究使用各種不同的聚合物材料,以生產(chǎn)能夠在相對較短時間內(nèi)進行臨床試驗的結(jié)構(gòu)。
流體凝膠在軟組織的生物3D打印方面有了新突破
一個重點領域是與干細胞合作,以擴大其方法的應用范圍。根據(jù)它們周圍環(huán)境的刺激,干細胞的發(fā)育是不同的,因此它們可以成為骨細胞,脂肪細胞,肌細胞或任何其他類型的細胞,具體取決于它們的環(huán)境。將干細胞與團隊的流體凝膠懸液方法結(jié)合使用,可以開發(fā)出一種基本方法來打印分級的不同類型的生物材料,從非常軟到非常硬。
網(wǎng)譯自:3ders.org ?