2018年5月17日,小編從外媒獲悉,加利福尼亞大學洛杉磯分校(加州大學洛杉磯分校)的研究人員已經開發出一種技術,該技術使用特別改裝的3D列印機來構建來自多種材料的治療性生物材料。他們希望在不久的將來,複雜面板樣組織的按需3D列印可用於移植和其他手術。
“組織是奇妙的複雜結構,因此為了設計它們的功能正常的人工版本,我們必須重新建立它們的複雜性。我們的新方法提供了一種方法來構建由不同材料製成的複雜生物相容性結構。“負責該研究的UCLA的Ali Khademhosseini說。
根據週一公佈的一項研究,Khademhosseini的3D列印機有兩個關鍵元件。首先是一個定製的微流控晶片,一個與處理液體流動的計算機晶片尺寸相似的小平臺。它有多個入口,每個入口“列印”不同的材料。另一個元件是一個數字微鏡,一組超過一百萬個微小鏡子,每個微鏡獨立移動。該技術使用稱為自動立體平版印刷的生物列印技術,微鏡將光線引導至列印表面,並且照亮區域指示正在列印的3D物件的輪廓。光還觸發分子鍵在各種水凝膠生物鏈中形成,這導致凝膠變成固體材料。當3D物件被列印時,反射鏡陣列改變光線圖案以指示每個新層的形狀。
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該工藝是第一個使用多種材料進行自動立體平版印刷的生物列印技術,因為傳統的立體平版印刷生物列印技術只使用一種類型的材料。 Khademhosseini表示,研究人員使用了四種生物墨水,但在他們的研究中表示,該流程可根據需要使用儘可能多的墨水。
研究人員首先使用3D列印過程來製作簡單的形狀,如金字塔。然後,他們轉向複雜的三維結構,模仿肌肉組織和肌肉骨骼結締組織的一部分。然後他們用3D血管網模擬腫瘤的3D列印形狀。他們通過將它們植入大鼠中來測試3D列印結構。老鼠的身體結合了人造材料,結構沒有被拒絕。這些3D列印的腫瘤允許研究人員在各種癌症的研究中測試生物模型。
該研究的共同資深作者是布萊根婦女醫院和哈佛醫學院的Yu Shrike Zhang。其他作者來自西班牙聖地亞哥德孔波斯特拉大學;謝裡夫科技大學和伊朗聖地亞哥加州大學。