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研究员用现成系统打印要组织生长的微纤维支架

来源：narkii 浏览数：
责任编辑：六月芳菲时间：2017-12-14 16:57

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[导读] 该过程包括增强细胞注入水凝胶材料与支持3D打印光纤网络。

宾夕法尼亚州立大学的科学家们正在开发一种使用商业桌面3D打印技术3D打印人造生物组织“结构框架”的方法。该过程包括增强细胞注入水凝胶材料与支持3D打印光纤网络。

研究人员说，从某种意义上说，将纤维打印成可植入的水凝胶结构，就像水泥中钢筋加固一样。宾夕法尼亚州立大学生物医学工程副教授贾斯汀·布朗(Justin l . Brown)说:“如果我们能把一些结构借给凝胶，我们就能在固定的模式中生长出活细胞，最终纤维就会溶解并消失。”

然而，这个研究项目最值得注意的一点是，它正在利用价格实惠、现成的3D打印技术来推进3D生物打印。

正如研究人员所阐述的，他们的创新技术将桌面3D打印技术与电纺技术结合在一起，这是一种利用电力来从熔化的聚合物或聚合物溶液中产生纳米级纤维的过程。这一组合允许创建“高分辨率和可重复的三维聚合物纤维模式，用于组织工程的非导电材料”。

通过这些纳米线的支架状结构，研究人员已经证明了在细胞上生长细胞的能力，并成功地将其沉积在细胞浸透的胶原凝胶材料中。

这项研究的目的是为了创造一种低成本的方法来生产复杂的人体组织，并具有植入的潜力。

“最主要的想法是，如果我们可以用胶原凝胶和生物打印技术来进行多重电纺，我们就可以制造出巨大而复杂的组织界面，比如骨头和软骨，”生物工程专业的博士生Pouria Fattahi解释说。“其他人使用微挤压生物塑料制造了这些组合组织。”

然而，据报道，使用微挤压生物塑料的过程将不同的组织类型分开打印，然后用胶粘剂或连接器将它们组合起来。宾夕法尼亚州立大学的研究人员相信他们的3D打印支架方法可以更接近真实的组织在体内的生长情况。

例如，研究人员说，他们可以通过简单地改变螺纹支架结构的模式，从而创造出两种不同类型的组织——比如肌肉和肌腱——这样就能使肌肉组织和肌腱组织之间的“无缝”过渡在单一打印中实现。

当然，在植入3D打印组织之前还有工作要做。

在目前的研究阶段，该研究小组采用3D打印三次支架结构，测量不到一英寸，尽管它说这些材料有可能用于制造膝盖上的ACL组织。“前交叉韧带，即ACL，长约2到3厘米(0.8到1英寸)，宽1厘米(0.8英寸)，”Fattahi解释说。

目前正在进行的研究项目由美国国立卫生研究院资助，最近在《先进保健材料杂志》上发表。

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