流體凝膠在軟組織的生物3D列印方面有了新突破

位於英國哈德斯菲爾德大學的研究小組最近在生物3D列印領域取得了重大突破. 該團隊開發了一種特殊的流體凝膠, 可用作懸浮生物材料的介質. 這將解決科學家嘗試複製軟組織的常見問題, 這是所使用的聚合物生物印刷材料的極低粘度水平.

3D生物列印通常通過在特定結構中鋪設生物材料層來工作, 然後將其用作有機組織的支架以形成. 該方法對於骨折, 肌肉創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字設計中人工定向生長組織, 並具有有機基礎, 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構不穩定.

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並且不能保持其形狀, ' Alan Smith博士說. '所以當你列印下一層時就不整齊. '

與他伯明翰大學的同事Samuel Moxon博士一起, 史密斯現在想出了一種使軟組織的生物列印更有效的方法. 這些生物組織的第一層將被懸浮在研究人員製造的粘性凝膠中, 而不必獨立站立並堅持印刷平台. 這保持了它的穩定性並且使得隨後的層被添加直到建立結構. 凝膠的功能與胚胎首先發育的粘性羊水相似. 一旦結構完成, 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.

該大學收購了一台最先進的生物3D印表機, 以幫助進一步開展這項研究, 現在它可以繼續大量不同的應用. 該小組對暫停製造技術進行了成功的概念驗證, 這一概念發表在 '高級材料' 雜誌上的一篇名為《懸浮生物結構製造》的文章中. 本文詳細描述了可用於生產軟骨栓塞的組織支架的建立, 以修複軟骨缺損.

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, 以生產能夠在相對較短時間內進行臨床試驗的結構.


(來源: 哈德斯菲爾德大學)

一個重點領域是與幹細胞合作, 以擴大其方法的應用範圍. 根據它們周圍環境的刺激, 幹細胞的發育是不同的, 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, 具體取決於它們的環境. 將幹細胞與團隊的流體凝膠懸液方法結合使用, 可以開發出一種基本方法來列印分級的不同類型的生物材料, 從非常軟到非常硬.

來源: 中國3D列印網

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