流体凝胶在软组织的生物3D打印方面有了新突破

位于英国哈德斯菲尔德大学的研究小组最近在生物3D打印领域取得了重大突破. 该团队开发了一种特殊的流体凝胶, 可用作悬浮生物材料的介质. 这将解决科学家尝试复制软组织的常见问题, 这是所使用的聚合物生物印刷材料的极低粘度水平.

3D生物打印通常通过在特定结构中铺设生物材料层来工作, 然后将其用作有机组织的支架以形成. 该方法对于骨折, 肌肉创伤和其他组织损伤的治疗具有巨大的潜力, 因为它能够从详细的数字设计中人工定向生长组织, 并具有有机基础, 可以防止任何与生物相容性有关的问题. 然而, 使用该技术印刷较软的组织迄今受到限制, 因为生物聚合物的液体样纹理意味着印刷结构不稳定.

哈德斯菲尔德大学应用科学学院生物聚合物材料的读者Alan Smith博士说: '用非常低粘度的材料, 当你放下第一层时, 它会在其自身重量下崩溃并且不能保持其形状, ' Alan Smith博士说. '所以当你打印下一层时就不整齐. '

与他伯明翰大学的同事Samuel Moxon博士一起, 史密斯现在想出了一种使软组织的生物打印更有效的方法. 这些生物组织的第一层将被悬浮在研究人员制造的粘性凝胶中, 而不必独立站立并坚持印刷平台. 这保持了它的稳定性并且使得随后的层被添加直到建立结构. 凝胶的功能与胚胎首先发育的粘性羊水相似. 一旦结构完成, 流体凝胶就可以很容易地被冲走, 而不会对组织造成任何损害.

该大学收购了一台最先进的生物3D打印机, 以帮助进一步开展这项研究, 现在它可以继续大量不同的应用. 该小组对暂停制造技术进行了成功的概念验证, 这一概念发表在 '高级材料' 杂志上的一篇名为《悬浮生物结构制造》的文章中. 本文详细描述了可用于生产软骨栓塞的组织支架的创建, 以修复软骨缺损.

该团队正在尝试将该方法整合到更先进的组织工程研究中. 他们目前正在研究使用各种不同的聚合物材料, 以生产能够在相对较短时间内进行临床试验的结构.


(来源: 哈德斯菲尔德大学)

一个重点领域是与干细胞合作, 以扩大其方法的应用范围. 根据它们周围环境的刺激, 干细胞的发育是不同的, 因此它们可以成为骨细胞, 脂肪细胞, 肌细胞或任何其他类型的细胞, 具体取决于它们的环境. 将干细胞与团队的流体凝胶悬液方法结合使用, 可以开发出一种基本方法来打印分级的不同类型的生物材料, 从非常软到非常硬.

来源: 中国3D打印网

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