桌面3D打印機(jī)也可堪大用：打印的支架可用于培養(yǎng)可移植人體組織

南極熊2017年12月14日訊/美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)（PSU）正在開(kāi)發(fā)一種用于人工培育活組織的結(jié)構(gòu)框架。整個(gè)過(guò)程涉及填充有活細(xì)胞的水凝膠材料和起支撐作用的3D打印纖維框架。

“將纖維打印到可植入的水凝膠中可以起到結(jié)構(gòu)化的作用。這就如同在水泥中添加鋼筋，能讓整體變得更強(qiáng)，”PSU生物醫(yī)學(xué)工程系副教授Justin L.Brown解釋說(shuō)，“借助這種方式，我們就能夠以特定模式培育活細(xì)胞。最終，纖維會(huì)溶解并消失。”

不過(guò)研究中最值得注意的是，纖維框架居然是用當(dāng)前市場(chǎng)上就能買到的普通桌面級(jí)3D打印機(jī)制造的。據(jù)PSU團(tuán)隊(duì)介紹，他們的創(chuàng)新在于將桌面3D打印與靜電紡絲結(jié)合到了一起。后者是一種通過(guò)電力用熔融聚合物生產(chǎn)納米級(jí)纖維的工藝。

這種結(jié)合成功實(shí)現(xiàn)了“用非導(dǎo)電材料制造用于組織工程的高精度可重復(fù)3D聚合物纖維結(jié)構(gòu)”。而目前，PSU團(tuán)隊(duì)不但已經(jīng)證明這種結(jié)構(gòu)可以用于培育活細(xì)胞，而且成功將其沉積到了含有活細(xì)胞的水凝膠材料中。研究的最終目標(biāo)在于找到一種方便且廉價(jià)的方法來(lái)制造可移植的復(fù)雜人體組織。

“基本思路是，如果我們能夠利用膠原凝膠和生物3D打印合成靜電紡絲，我們就可以制造出大且復(fù)雜的組織，如骨骼。事實(shí)上，其它團(tuán)隊(duì)已經(jīng)利用微擠壓生物3D打印機(jī)取得了成功，“PSU的生物工程系博士生Pouria Fattahi解釋說(shuō)，“不過(guò)我們認(rèn)為，我們的3D打印支架結(jié)構(gòu)方法可以更好地模擬組織在人體中生長(zhǎng)的情況�！�

當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)，PSU團(tuán)隊(duì)還有很長(zhǎng)的路要走。現(xiàn)階段，他們打印出的立方結(jié)構(gòu)只有不到1英寸大。但即便如此，這樣的結(jié)構(gòu)還是能用于創(chuàng)建膝蓋中的前十字韌帶組織，因?yàn)樵摻M織只有2至3厘米（0.8至1英寸）長(zhǎng)，1厘米（0.8英寸）寬。

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延伸閱讀：《中科院深圳先進(jìn)院研發(fā)3D打印生物多孔支架材料獲進(jìn)展》

編譯自 3ders