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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 新聞】日前，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)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(jié)構(gòu)框架”的方法。研究項(xiàng)目中值得注意的一點(diǎn)是，它正在使用價(jià)格合理的現(xiàn)成3D打印技術(shù)來(lái)推進(jìn)生物3D打印。
美國(guó)以價(jià)格合理的現(xiàn)有桌面級(jí)設(shè)備推進(jìn)生物3D打印
近日，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(jié)構(gòu)框架”的方法。該過(guò)程包括增強(qiáng)細(xì)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(jié)構(gòu)化的作用，從某種意義上說(shuō)，就像水泥中的鋼筋增強(qiáng)劑一樣。賓夕法尼亞州生物醫(yī)學(xué)工程副教授Justin L.Brown補(bǔ)充說(shuō)：“如果我們可以借助一些結(jié)構(gòu)來(lái)制造凝膠，我們就能夠以確定的模式生長(zhǎng)活細(xì)胞，終纖維會(huì)溶解并消失。”
然而，研究項(xiàng)目中值得注意的一點(diǎn)是，它正在使用價(jià)格合理的現(xiàn)成3D打印技術(shù)來(lái)推進(jìn)生物3D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(jié)合，這是一個(gè)使用電力從融化的聚合物或聚合物溶液的生產(chǎn)納米級(jí)螺紋纖維的過(guò)程。這種組合允許在非導(dǎo)電材料上為組織工程創(chuàng)建高分辨率和可重復(fù)的3D聚合物纖維圖案。
有了這些納米螺紋支架，研究人員能夠證明在其上生長(zhǎng)細(xì)胞，并成功地將這些結(jié)構(gòu)沉積到細(xì)胞注入的膠原蛋白水凝膠材料中。
這項(xiàng)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(fù)雜人體組織。
生物工程博士生Pouria Fattahi解釋說(shuō)：“總體思路是，如果我們能夠?qū)⒛z原蛋白凝膠和生物打印復(fù)合成靜電紡絲，我們就可以建立大型復(fù)雜的組織界面，如骨骼到軟骨。其他人使用微擠壓生物打印機(jī)制造了這些組合組織。”
然而，據(jù)報(bào)道使用微擠壓生物打印機(jī)的過(guò)程分別打印不同的組織類型，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(rèn)為，他們的3D打印結(jié)構(gòu)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(zhǎng)。
例如，研究人員說(shuō)，他們可以通過(guò)簡(jiǎn)單地修改帶螺紋的結(jié)構(gòu)的圖案，以便允許肌肉組織和肌腱之間的“無(wú)縫”過(guò)渡。兩種不同類型的組織-肌肉和肌腱組織可以在一個(gè)單一的打印品中。
當(dāng)然，在3D打印的組織可植入之前還有工作要做。
在這個(gè)研究的現(xiàn)階段，該團(tuán)隊(duì)正在3D打印測(cè)量小于一英寸的支架結(jié)構(gòu)，這些有可能被用來(lái)創(chuàng)建在膝蓋發(fā)現(xiàn)ACL組織。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(zhǎng)，1厘米(0.8英寸)寬。”
據(jù)悉，該研究項(xiàng)目得到了國(guó)立衛(wèi)生研究院的資助。研究結(jié)果已于近發(fā)表在“醫(yī)療保健材料”雜志上。
(原標(biāo)題：研究員使用桌面3D打印技術(shù)打印用于組織生長(zhǎng)的微纖維支架)
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