研究員開發(fā)出可幫助生物3D打印軟組織的流體凝膠

最近，位于英國哈德斯菲爾德大學的研究小組在生物3D打印領域取得了重大的突破。該團隊開發(fā)了一種特殊的流體凝膠，可用作懸浮生物材料的介質。這是所使用的粘度水平極低的聚合物生物打印材料，可解決科學家嘗試復制軟組織的常見問題。

  生物3D打印通過在特定結構中鋪設生物材料層來工作，然后將其用作有機組織形成的支架。該方法對于骨折、肌肉創(chuàng)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，并具有有機基礎，可以防止任何與生物相容性有關的問題。然而，使用該技術打印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打印結構不穩(wěn)定。

  哈德斯菲爾德大學應用科學學院生物聚合物材料的Alan Smith博士說：“用粘度非常低的材料，當你打印第一層時，它會在其自身重量下崩潰并且不能保持其形狀，并不會整合它的下一層?！?/span>

  現在，Smith博士與他的博士生Samuel Moxon博士和伯明翰大學的同事一起，想出了一種更有效的生物3D打印軟組織的方法。這些生物組織的第一層將被懸浮在研究人員制造的粘性凝膠中，而不必獨立平放在打印平臺上。這保持了它的穩(wěn)定性并且使得隨后的層被添加直到建立結構。凝膠的功能與胚胎首先發(fā)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。

  該大學購買了一臺最先進的生物3D打印機，以幫助進一步開展這項研究，現在它可以繼續(xù)大量不同的應用。該小組對暫停制造技術進行了成功的概念驗證，這一概念發(fā)表在“高級材料”雜志上，題為“生物結構的懸浮制造”的文章中。本文詳細描述了可用于生產軟骨栓塞的組織支架的創(chuàng)建，以修復軟骨缺損。

  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。

  一個重點領域是利用干細胞，以擴大其方法的應用范圍。根據它們周圍環(huán)境的刺激，干細胞的發(fā)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，具體取決于它們的環(huán)境。將干細胞與團隊的流體凝膠懸液方法結合使用，可以開發(fā)出一種基本方法來打印分級的不同類型的生物材料，從非常軟到非常硬的結構。

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