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研究人員研制3D打印新型生物油墨

2018-04-28 09:34:27中國包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng)閱讀量：13928 我要評論


　　來自內(nèi)布拉斯加州林肯大學(xué)，馬薩諸塞綜合醫(yī)院和麻省理工學(xué)院的研究人員組成的團(tuán)隊開發(fā)了一種新型生物油墨用于3D打印，其中包含富含血小板的血漿。這可以讓生物3D打印的組織具有改善的愈合性能。血液中的血小板使傷口周圍凝結(jié)，并且還修復(fù)諸如血管，皮膚，肌肉，肌腱等軟組織的損傷。過去已證明使用富含血小板的血漿物質(zhì)作為手術(shù)治療是有用的，并且將其與生物3D打印技術(shù)相結(jié)合可以開創(chuàng)全新的醫(yī)療應(yīng)用。
 
　　“終的目標(biāo)是打印可植入的功能性組織結(jié)構(gòu)，以取代或修復(fù)受損的組織。”內(nèi)布拉斯加州機械和材料工程助理教授Ali Tamayol說。“挑戰(zhàn)之一是創(chuàng)造一種結(jié)構(gòu)，當(dāng)損傷后植入選定的組織或器官時，會釋放生長因子，啟動對愈合和再生過程。”該團(tuán)隊的生物墨水含有藻酸鹽凝膠與血小板細(xì)胞的混合物。這是為生物打印而開發(fā)的。然而，階段是測試其影響愈合的能力。
 
　　與沒有血小板的相似墨水相比，在實驗室中對墨水進(jìn)行的初始測試具有可喜的結(jié)果。在不到一天的時間里，富含血小板的墨水已經(jīng)促使足夠的細(xì)胞遷移以愈合約50%的人造皮膚上的劃痕，而無血小板的版本僅覆蓋了其5%。墨水還展示了血小板可以提供的其他獨特性質(zhì)，這是它能夠稱之為“增強”細(xì)胞的能力。它在24小時內(nèi)以兩倍以上的干細(xì)胞向無血小板形式遷移。這些干細(xì)胞可以發(fā)展成肌肉，軟骨或骨骼。
 
　　隨后將氯化鈣添加到墨水中，其在一些藻酸鹽的聚合物鏈之間形成結(jié)合。這使得材料更加粘稠，但對于3D打印仍然具有足夠的可塑性。許多結(jié)構(gòu)用油墨印制，包括網(wǎng)格，樹狀結(jié)構(gòu)和蛇形線。它被證明能夠有效地打印，展現(xiàn)出愈合身體和可打印的潛力。
 
　　然后將3D打印結(jié)構(gòu)浸入氯化鈣溶液中以進(jìn)一步加強它們，這是身體本身使用的方法。損傷部位通常會自然地升高鈣水平，因此實施這種方法有助于在植入體內(nèi)時加強3D生物打印的藻酸鹽結(jié)構(gòu)。當(dāng)發(fā)展到手術(shù)應(yīng)用水平時，生物墨水也可以與患者自身的血小板以及其他細(xì)胞混合。這種混合物可以將對植入的3D生物打印結(jié)構(gòu)的免疫反應(yīng)的風(fēng)險降至低，因為它將基于患者自己的DNA。
 
　　該研究團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)在一篇題為《患者特異性Bioinks組織工程支架的3D生物打印》的論文中詳細(xì)介紹，該論文發(fā)表在“Advanced Healthcare Materials”雜志上。他們的項目得到了美國國立衛(wèi)生研究院，內(nèi)布拉斯加州煙草定居點和馬薩諸塞州總醫(yī)院的薩格里研究基金的支持。
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