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研究人员开发出可以打印复杂身体组织的生物3D打印机

来源:客户端

发布时间:2018-05-17 19:41:51

点击量:2461

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加利福尼亚大学洛杉矶分校(加州大学洛杉矶分校)的研究人员已经开发出一种技术,该技术使用特别改装的3D打印机来构建来自多种材料的治疗性生物材料。他们希望在不久的将来,复杂皮肤样组织的按需3D打印可用于移植和其他手术。


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“组织是奇妙的复杂结构,因此为了设计它们的功能正常的人工版本,我们必须重新创建它们的复杂性。我们的新方法提供了一种方法来构建由不同材料制成的复杂生物相容性结构。“负责该研究的UCLA的Ali Khademhosseini说。

根据周一公布的一项研究,Khademhosseini的3D打印机有两个关键组件。首先是一个定制的微流控芯片,一个与处理液体流动的计算机芯片尺寸相似的小平台。它有多个入口,每个入口“打印”不同的材料。另一个组件是一个数字微镜,一组超过一百万个微小镜子,每个微镜独立移动。该技术使用称为自动立体平版印刷的生物打印技术,微镜将光线引导至打印表面,并且照亮区域指示正在打印的3D对象的轮廓。光还触发分子键在各种水凝胶生物链中形成,这导致凝胶变成固体材料。当3D对象被打印时,反射镜阵列改变光线图案以指示每个新层的形状。

该工艺是第一个使用多种材料进行自动立体平版印刷的生物打印技术,因为传统的立体平版印刷生物打印技术只使用一种类型的材料。 Khademhosseini表示,研究人员使用了四种生物墨水,但在他们的研究中表示,该流程可根据需要使用尽可能多的墨水。 

研究人员首先使用3D打印过程来制作简单的形状,如金字塔。然后,他们转向复杂的三维结构,模仿肌肉组织和肌肉骨骼结缔组织的一部分。然后他们用3D血管网模拟肿瘤的3D打印形状。他们通过将它们植入大鼠中来测试3D打印结构。老鼠的身体结合了人造材料,结构没有被拒绝。这些3D打印的肿瘤允许研究人员在各种癌症的研究中测试生物模型。

该研究的共同资深作者是布莱根妇女医院和哈佛医学院的Yu Shrike Zhang。其他作者来自西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学;谢里夫科技大学和伊朗圣地亚哥加州大学。

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