研究人員開(kāi)發(fā)出首個(gè)用于 3D 打印器官的體素構(gòu)建塊

弗吉尼亞大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)出了他們認(rèn)為可以成為按需打印的人體兼容器官的首批構(gòu)件的模板。

材料科學(xué)與工程、化學(xué)工程助理教授蔡立恒和他的博士生朱金昌制作了具有可控機(jī)械性能的生物材料，其機(jī)械性能與各種人體組織相匹配。

“與現(xiàn)有的生物打印技術(shù)相比，這是一個(gè)巨大的飛躍，”朱說(shuō)。

他們于 7 月 13 日在《自然通訊》上發(fā)表了研究結(jié)果。

他們獨(dú)特的生物打印方法被稱(chēng)為球形顆粒數(shù)字組裝。DASP 技術(shù)將生物材料顆粒沉積在支撐基質(zhì)中，兩者均為水基，以構(gòu)建 3D 結(jié)構(gòu)，為細(xì)胞生長(zhǎng)提供合適的環(huán)境。組裝過(guò)程就是“體素”(像素的 3D 版本)構(gòu)建 3D 對(duì)象的過(guò)程。

“我們的新型水凝膠顆粒是我們制造的第一個(gè)功能性體素，”朱說(shuō)。“通過(guò)精確控制機(jī)械性能，該體素可能成為我們未來(lái)打印結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件之一。”

“例如，通過(guò)這種控制水平，我們可以打印類(lèi)器官，即具有人體組織功能的基于 3D 細(xì)胞的模型，以研究疾病進(jìn)展并尋找治療方法。”

堅(jiān)固且對(duì)細(xì)胞無(wú)害

這些顆粒是聚合物水凝膠，通過(guò)調(diào)整單分子單體的排列和化學(xué)鍵來(lái)模擬人體組織，這些單體以鏈狀連接在一起形成網(wǎng)絡(luò)。

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