工程师开发出适用于人体组织生长的新型3D打印生物墨水 

2020-03-02 21:54 发布

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位于新泽西的罗格斯大学的工程师们已经开发出了他们的生物墨水版本,这种生物墨水由活细胞组成,用于人体组织生长的3D打印支架。

该团队最初打算为周围神经构建一个神经移植体,但在研究过程中改变了工作重点,最终在四年结束时,他们开发出了新的生物墨水。

这项研究发表在生物材料杂志《biointer》上,由生物医学工程系教授兼系主任、资深作者David Shreiber和生物医学工程博士研究生Madison Godesky领导。

Shreiber表示:“我们一开始没有设计生物墨水。实际上,我们有一个项目与这里的其他一些研究人员进行了更大的合作,为周围神经建立神经移植。”

转移研究重点

最初的项目集中在开发一种管道和填充物,使神经再生,并引导他们到他们需要在重建医疗程序。罗格斯大学的研究小组负责开发填充物。他们计划用I型胶原蛋白作为填充材料。

Shreiber解释说:“事实证明胶原蛋白与试管不相容,因此我们开始寻找另一种填充剂。然后,当我们使用另一种材料时,我们意识到它具有生物墨水的潜力。”

新型生物墨水

墨水是由透明质酸和聚乙二醇组成的凝胶。该团队希望将来将其与其他油墨结合使用以自定义其性能,并将这些新混合物用于各种组织。

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基于透明质酸的生物墨水的3D打印系统

Shreiber阐述道:“生物墨水很像打印机中的喷墨墨盒:您想要这种颜色,并且想要那种颜色,然后将它们混合成不同的组合,我们设想了类似的事情。混合后的试剂管将控制硬度,不同的配体,不同的细胞,您可以自定义其性质。”

根据这项研究,使这种生物墨水与众不同的是使用混合技术精确控制其性质的能力。其主要成就是成功定制了所生产支架的形状。

Shreiber指出:“ 3D打印被用于诸如牙科植入物和面部重建之类的应用中,在这种情况下,您需要针对患者的某些特定功能。” “这就是最早的3D打印协助再生医学的地方。”

他补充说:“关于再生医学的这项工作的关键在于,通常没有一个人从一开始就到达终点。希望我们能解决所有问题,但是在我们打印肝脏之前还有一段路要走。。

该团队计划寻找3D打印专家,并进行合作调整,以推动组织工程领域的发展。

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拿着3D打印的老鼠卵巢细胞支架的科学家

过去,由于它是3D生物打印的重要组成部分,因此已经对生物墨水进行了大量研究。芝加哥的研究人员最近还在生物墨水的开发方面取得了进展,其目标是实现3D打印功能的人卵巢。在得克萨斯州的其他地方,研究人员已经开发了自己的生物墨水版本,可将其用于3D打印支架,以运输蛋白质以达到治疗目的。

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