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科学家使用四种生物墨水3D打印组织,植入大鼠体内无排异可用于癌症研究

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加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员已经开发出一种技术,该技术使用改装的3D打印机来构建治疗性生物材料。他们希望在不久的将来,按需打印的复杂皮肤组织可用于皮肤移植或其他手术。

UCLA负责该项研究的Ali Khademhosseini表示:“组织是奇妙复杂的结构,因此为了设计功能正常的人工组织,我们必须重新创建它们的复杂性。 我们提供了一种方法,通过使用不同材料来构建复杂生物相容性结构“。


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Khademhosseini的3D打印机有两个关键组件。首先是一个定制的微流控芯片,一个与处理液体流动的计算机芯片尺寸相似的小平台。它有多个入口,每个入口“打印”不同的材料。另一个组件是一个数字微镜,一组超过一百万个微小镜子,每个微镜独立移动。

这项基于光的工艺称为自动立体平版生物打印。微镜将光线引导至打印表面,被照亮的区域即是正在打印的3D对象轮廓。同时,光在各种水凝胶中触发生物链的形成,这使得凝胶变成固体材料。当一层3D对象被打印完成后,反射镜阵列改变光线图案形状从而打印新的一层。
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该工艺是第一个使用多种材料进行自动立体平版打印的生物技术,因为传统的立体平版打印技术只使用一种类型的材料。 Khademhosseini表示,研究人员使用了四种生物墨水,在他们的研究中表示,该工艺可根据需要使用尽可能多的墨水。

研究人员首先使用3D打印过程来制作简单的形状,如金字塔。然后,他们转向复杂的三维结构,模仿肌肉组织和肌肉骨骼结缔组织的一部分。然后他们用3D血管网模拟肿瘤的3D打印形状。他们通过将它们植入大鼠中来测试3D打印结构。老鼠的身体结合了人造材料,结构没有被拒绝。这些3D打印的肿瘤允许研究人员在各种癌症的研究中测试生物模型。
Cell-patterning.png

该研究的共同资深作者是布莱根妇女医院和哈佛医学院的Yu Shrike Zhang。其他作者来自西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学、谢里夫科技大学、伊朗和圣地亚哥加州大学。


论文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201800242

编译自:3ders

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