3D打印的组织和器官没有脚手架

 新葡8455科技     |      2020-04-24 13:49

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据外媒报道,目前一些3D打印生物组织的方法涉及使用微型支架,然而一种新开发的技术通过使用水凝胶代替了这种方法的一些缺点。通常,身体组织的“生物打印”涉及将细胞接种到具有支架状微结构的材料中。

多年来,工程化组织和器官在实验室中取得了不同程度的成功。他们中的许多人已经使用脚手架方法,其中将细胞接种到可生物降解的支撑结构上,所述支撑结构提供所需器官或组织的基础结构。

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但支架可能存在问题 - 最终,它们应该降解并消失,但是分解与器官成熟相符的时机是棘手的,有时降解副产物可能是有毒的。支架还可以干扰细胞

该材料为细胞嵌入其中提供了三维的“家”,然后再生。最终,当宿主材料生物降解时,细胞接管,直到没有剩余物,但生物组织以所需的物理形式存在。

  • 细胞连接的发展,这对于功能组织的形成是重要的。

然而,根据伊利诺伊大学芝加哥分校科学家的说法,这个过程确实存在一些缺点。一方面,让时机恰到好处可能很棘手。此外,材料的生物降解会产生有毒的副产品,并且支架会干扰细胞与细胞的“通讯”

现在,伊利诺伊大学芝加哥分校的Richard和Loan Hill生物工程和骨科教授Eben Alsberg领导的一个研究小组已经开发出一种方法,可以使用仅由茎组成的墨水,无需支架的3D生物组织打印细胞。他们在期刊Materials Horizo​​ns上报告了他们的结果。

  • 后者对于组织的正确形成至关重要。

Alsberg说:我们的细胞专用印刷平台允许使用临时水凝胶珠浴进行细胞的3D打印,而无需经典的支架支撑。

作为替代方案,由Eben Alsberg教授领导的团队开发了一种系统,该系统使用由微珠组成的水凝胶块。将打印喷嘴降低到凝胶中,在那里它垂直和水平来回移动-沉积由干细胞组成的“生物链” 。微珠将“生物链”保持在原位,保持在三维空间中沉积的位置。

微米级水凝胶珠粒允许3D打印机的喷嘴移动通过它并沉积细胞,对喷嘴移动或细胞喷射的阻力最小。凝胶珠在印刷时支撑细胞并将它们保持在适当位置并保持其形状。

然后将整个水凝胶珠粒基质暴露于紫外光下,使珠粒彼此交联,从而保持形状。在接下来的几周内,细胞继续繁殖并相互自由“交流”。随后技术人员添加一种营养浴溶液,使其很容易流过交联珠子到达组织。

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