科學(xué)家使用四種生物墨水3D打印組織，植入大鼠體內(nèi)無排異可用于癌癥研究

加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)，該技術(shù)使用改裝的3D打印機(jī)來構(gòu)建治療性生物材料。他們希望在不久的將來，按需打印的復(fù)雜皮膚組織可用于皮膚移植或其他手術(shù)。

UCLA負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的Ali Khademhosseini表示：“組織是奇妙復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此為了設(shè)計(jì)功能正常的人工組織，我們必須重新創(chuàng)建它們的復(fù)雜性。 我們提供了一種方法，通過使用不同材料來構(gòu)建復(fù)雜生物相容性結(jié)構(gòu)“。

Khademhosseini的3D打印機(jī)有兩個(gè)關(guān)鍵組件。首先是一個(gè)定制的微流控芯片，一個(gè)與處理液體流動(dòng)的計(jì)算機(jī)芯片尺寸相似的小平臺(tái)。它有多個(gè)入口，每個(gè)入口“打印”不同的材料。另一個(gè)組件是一個(gè)數(shù)字微鏡，一組超過一百萬個(gè)微小鏡子，每個(gè)微鏡獨(dú)立移動(dòng)。

這項(xiàng)基于光的工藝稱為自動(dòng)立體平版生物打印。微鏡將光線引導(dǎo)至打印表面，被照亮的區(qū)域即是正在打印的3D對象輪廓。同時(shí)，光在各種水凝膠中觸發(fā)生物鏈的形成，這使得凝膠變成固體材料。當(dāng)一層3D對象被打印完成后，反射鏡陣列改變光線圖案形狀從而打印新的一層。

該工藝是第一個(gè)使用多種材料進(jìn)行自動(dòng)立體平版打印的生物技術(shù)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的立體平版打印技術(shù)只使用一種類型的材料。 Khademhosseini表示，研究人員使用了四種生物墨水，在他們的研究中表示，該工藝可根據(jù)需要使用盡可能多的墨水。

研究人員首先使用3D打印過程來制作簡單的形狀，如金字塔。然后，他們轉(zhuǎn)向復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，模仿肌肉組織和肌肉骨骼結(jié)締組織的一部分。然后他們用3D血管網(wǎng)模擬腫瘤的3D打印形狀。他們通過將它們植入大鼠中來測試3D打印結(jié)構(gòu)。老鼠的身體結(jié)合了人造材料，結(jié)構(gòu)沒有被拒絕。這些3D打印的腫瘤允許研究人員在各種癌癥的研究中測試生物模型。

該研究的共同資深作者是布萊根婦女醫(yī)院和哈佛醫(yī)學(xué)院的Yu Shrike Zhang。其他作者來自西班牙圣地亞哥德孔波斯特拉大學(xué)、謝里夫科技大學(xué)、伊朗和圣地亞哥加州大學(xué)。


論文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201800242

編譯自：3ders