国内成人免费视频|中文字幕一区精品欧美|国产精品玖玖玖在线观看|国产成人精品久久免费动漫|欧美日韩亚洲一区在线观看|91午夜精品亚洲一区二区|9 9久热RE在线精品视频|精品无码国产不卡在线观看首页

WSU科學家在新型可定制的3D生物打印材料方面取得進展

3D打印動態(tài)
2021
05/19
21:00
分享
評論
本帖最后由 warrior熊 于 2021-5-19 21:02 編輯

2021年5月19日,南極熊獲悉,華盛頓州立大學(WSU)機械與材料工程學院的一個研究小組開發(fā)了一種新型的、可定制的3D生物打印材料,旨在更好地模仿天然組織的結(jié)構(gòu)。

這種支架材料具有可定制的機械性能,能夠在各種環(huán)境下更好地促進的自然細胞生長,為科學家提供了一種更可靠的定制組織制造途徑。這項研究的負責人Arda Gozen教授表示這種材料作為一種易于打印的生物墨水有著光明的前景。他認為,在未來醫(yī)生很可能只需要按下一個按鈕,就能用這種材料生物打印出一個支架,并按照需求為病人生產(chǎn)出可替代的皮膚、軟骨以及其他生物結(jié)構(gòu)。

Gozen解釋說道:“這種生物打印方法能否在制造功能組織方面獲得成功,很大程度上要取決于制造的結(jié)構(gòu)對本體組織的模仿程度。如果你想讓細胞生長并將其變成功能性組織,你需要與本體組織所處的機械環(huán)境相匹配!

ArdaGozen教授在生物打印實驗室。照片來自WSU

3D生物打印的藝術(shù)

3D生物打印的最終目標是要制造整個替代器官,這將會是一個里程碑式的跨越,將很大程度上消減移植所需的等待時間,并為全世界的醫(yī)療健康系統(tǒng)減輕巨大的負擔。目前,3D生物打印技術(shù)只能夠生產(chǎn)簡單的組織樣本,即生物材料被一層層地沉積到支架上,然后為細胞的生長提供一個培育的環(huán)境。
不幸的是,生物的進化過程要遠比我們目前的高精度微沉積系統(tǒng)要復雜得多,這意味著真正的生物細胞往往很難在人造的支架上生長。例如,皮膚細胞喜歡在感覺像真實皮膚的支架上生長,而肌肉細胞喜歡在感覺像真實肌肉的支架上生長。
3D生物打印的藝術(shù)主要在于欺騙到這些生物細胞,使其認為自己被真實的東西所包圍。研究人員對他們的支架進行微調(diào)的一個經(jīng)典案例是通過添加或移除支架,從而增加或減少結(jié)構(gòu)的剛度。雖然這種方法相對簡單,但它并不能完全提供最終使用的組織工程所需的靈活性。
Gozen補充說:"在打印過程中,我們沒有太多的方向可以轉(zhuǎn)動,但事實是你需要更多的自由度,以圖在不改變結(jié)構(gòu)的情況下創(chuàng)造出更軟或更硬的東西。"

使用新型材料3D打印的一組支架。照片來自WSU

可兼容的3D生物墨水

為了滿足生物相容性的需要,華盛頓大學的團隊開發(fā)了一種具有可定制機械性能的新型生物墨水。這種生物墨水由明膠、阿拉伯膠和海藻酸鈉制造,它結(jié)合了三個化學過程,將三種成分 " "在一起,幾乎像一條編織繩。調(diào)整獨立的化學過程使得科學家們能夠?qū)ψ罱K支架的硬度進行微調(diào),而不必通過支架來改變幾何形狀設(shè)計。Gozen也認為這能夠在不改變支架設(shè)計的情況下調(diào)整性能,并提供我們所尋求的額外自由度。

雖然這項工作仍處于早期階段,但Gozen的團隊已經(jīng)用這種材料來3D打印鼻軟骨支架。模擬天然組織的復雜性仍然是一個挑戰(zhàn),但隨著打印參數(shù)或成分組成的變化,該團隊相信它最終可以為更大規(guī)模的組織工程應(yīng)用制造出可用的支架結(jié)構(gòu)。

Gozen總結(jié)說:“你在這里不是在組裝樂高積木,因為這畢竟是要復制出能夠在人體中發(fā)揮作用的類天然組織結(jié)構(gòu)。盡管你可以制造出活體結(jié)構(gòu),但它們看起來與原生組織完全不同。精確度是關(guān)鍵,因為單體組織實現(xiàn)不了特定的機械性能。“

一個3D打印的鼻子支架。照片來自WSU

與此類似,賓夕法尼亞州立大學的研究人員此前開發(fā)了一種3D生物打印工藝,能夠同時打印硬組織和軟組織,以修復皮膚和骨骼損傷。使用兩種專門設(shè)計的生物匯和生物打印工藝,該團隊能夠在幾分鐘內(nèi)通過一次手術(shù)修復老鼠模型的頭骨和皮膚上的洞。

此外,阿卜杜拉國王科技大學的科學家最近也開發(fā)了一種基于超短肽的3D打印水凝膠支架的新方法,這個團隊是使用短的氨基酸鏈來配制用于組織工程的生物墨水。

有關(guān)該研究的更多具體細節(jié)可以在題為 " 3D printed,mechanically tunable, composite sodium alginate, gelatin and Gum Arabic(SA-GEL-GA) scaffolds"的論文中看到。

論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405886621000063


上一篇:Ultimaker為工業(yè)3D打印平臺新添PETG耗材
下一篇:中洲特材:高溫合金3D打印粉末已批量生產(chǎn)
回復

使用道具 舉報

推動3D打印

關(guān)注南極熊

通知

聯(lián)系QQ/微信9:00-16:00

392908259

南極熊3D打印網(wǎng)

致力于推動3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展

Copyright © 2024 南極熊 By 3D打印 ( 京ICP備14042416號-1 ) 京公網(wǎng)安備11010802043351
快速回復 返回列表 返回頂部