賓夕法尼亞州立大學研究人員使用3D打印用于組織
賓夕法尼亞州立大學的科學家們正在開發一種使用商業桌面3D打印技術3D打印人造生物組織“結構框架”的方法。 該過程包括增強細胞注入水凝膠材料與支持3D打印光纖網絡。
研究人員說,纖維打印在可植入的水凝膠中可以起到結構化的作用,從某種意義上說,就像水泥中的鋼筋增強劑一樣。賓夕法尼亞州生物醫學工程副教授賈斯汀·布朗(Justin L.Brown)補充說:“如果我們可以借助一些結構來制造凝膠,我們就能夠以確定的模式生長活細胞,最終纖維會溶解并消失。”
然而,研究項目中最值得注意的一點是,它正在使用價格合理的現成3D打印技術來推進3D生物打印。
正如研究人員所闡述的,他們的創新技術將桌面3D打印技術與靜電紡絲技術相結合,這是一個利用電力從熔融聚合物或聚合物溶液的螺紋生產納米級纖維的過程。這種組合允許創建“用于組織工程的非導電材料上的高分辨率和可重復的3D聚合物纖維圖案”。
有了這些納米螺紋腳手架樣式,研究人員已經證明能夠在其上生長細胞,并成功地將這些結構沉積到細胞注入的膠原蛋白水凝膠材料中。
這項研究的目的是創造一種方便和低成本的方法來生產具有植入潛力的復雜人體組織。
生物工程的博士生Pouria Fattahi解釋說:“總體思路是,如果我們能夠將膠原蛋白凝膠和生物打印復合成靜電紡絲,我們就可以建立大型復雜的組織界面,如骨骼到軟骨,使用微擠壓生物打印機的組織。”
然而,據報道使用微擠壓生物打印機的工藝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的研究人員認為,他們的3D打印腳手架方法可以更好地模擬真實的組織如何在身體中一起生長。
例如,研究人員說,他們可以通過簡單地修改帶螺紋的腳手架結構的圖案,以便允許肌肉組織和肌腱之間的“無縫”過渡的方式創建兩種不同類型的組織 - 肌肉和肌腱組織在一個單一的打印品。
當然,在3D打印的組織可植入之前還有工作要做。
在研究的這個目前階段,團隊是3D打印立方體腳手架結構不到一英寸,雖然它說,這些有可能被用來創建ACL組織,這是發現在膝蓋。 Fattahi解釋說:“前交叉韌帶或ACL只有2至3厘米(0.8至1英寸)長,1厘米(0.8英寸)寬。
正在進行的研究項目由國立衛生研究院資助,最近在“高級醫療保健材料雜志”上發表。
編譯自:3e=ders.org
研究人員說,纖維打印在可植入的水凝膠中可以起到結構化的作用,從某種意義上說,就像水泥中的鋼筋增強劑一樣。賓夕法尼亞州生物醫學工程副教授賈斯汀·布朗(Justin L.Brown)補充說:“如果我們可以借助一些結構來制造凝膠,我們就能夠以確定的模式生長活細胞,最終纖維會溶解并消失。”
然而,研究項目中最值得注意的一點是,它正在使用價格合理的現成3D打印技術來推進3D生物打印。
正如研究人員所闡述的,他們的創新技術將桌面3D打印技術與靜電紡絲技術相結合,這是一個利用電力從熔融聚合物或聚合物溶液的螺紋生產納米級纖維的過程。這種組合允許創建“用于組織工程的非導電材料上的高分辨率和可重復的3D聚合物纖維圖案”。
這項研究的目的是創造一種方便和低成本的方法來生產具有植入潛力的復雜人體組織。
生物工程的博士生Pouria Fattahi解釋說:“總體思路是,如果我們能夠將膠原蛋白凝膠和生物打印復合成靜電紡絲,我們就可以建立大型復雜的組織界面,如骨骼到軟骨,使用微擠壓生物打印機的組織。”
然而,據報道使用微擠壓生物打印機的工藝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的研究人員認為,他們的3D打印腳手架方法可以更好地模擬真實的組織如何在身體中一起生長。
例如,研究人員說,他們可以通過簡單地修改帶螺紋的腳手架結構的圖案,以便允許肌肉組織和肌腱之間的“無縫”過渡的方式創建兩種不同類型的組織 - 肌肉和肌腱組織在一個單一的打印品。
當然,在3D打印的組織可植入之前還有工作要做。
在研究的這個目前階段,團隊是3D打印立方體腳手架結構不到一英寸,雖然它說,這些有可能被用來創建ACL組織,這是發現在膝蓋。 Fattahi解釋說:“前交叉韌帶或ACL只有2至3厘米(0.8至1英寸)長,1厘米(0.8英寸)寬。
正在進行的研究項目由國立衛生研究院資助,最近在“高級醫療保健材料雜志”上發表。
編譯自:3e=ders.org