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3D打印与组织工程

更新时间: 2024-11-08 11:26:46  查看次数: 96    
康(Kang)等人提出了集成组织器官打印机(ITOP)的概念哦。这个打印机是用来制作稳定的、跟人体尺寸差不多的组织结构的。它是同时打印含有细胞的水凝胶和生物可降解聚合物,形成完整的图案,然后把它们固定在牺牲水凝胶上,这样就能让力学性能稳定下来。组织结构的特别形状呢,是根据临床影像数据,把它当作解剖学缺陷模型,通过程序重建来控制实现的。在组织结构里加的微通道,可以让营养物质更好地向被打印的细胞扩散,这样就有效地解决了在人工组织里影响细胞存活的 100 到 200 微米的扩散限制问题。在研究里,用明胶、纤维蛋白原、透明质酸和甘油组成复合水凝胶体系,用 PCL 和磷酸三钙当作聚合物骨架支撑,还放上兔耳软骨细胞、小鼠 C2C12 成肌细胞和人羊水源干细胞,最后成功地重建了颅骨、耳软骨和骨骼肌。
深圳3D打印

现在去找低成本、快速又简单的生物相容性材料的 3D 打印应用方法也很重要了。越来越多的生物相容性材料在生物医学领域里被使用,每年都有好多性能不一样的新材料被开发出来。但是现在大多数研究在生物相容性聚合物定制化成型方面都不太行。比如说用电纺丝就没办法做出复杂形状,制作牺牲模板太复杂了,对牺牲结构也控制不好。还有因为没有高效的可见光水体系光引发剂,在水凝胶的 DIW 3D 打印过程里,一般都用对细胞伤害很大的紫外光源和紫外光引发剂体系,这也在一定程度上限制了加了细胞的生物墨水在生物医学 3D 打印上的进一步应用。因为这两个原因,这篇论文就提出了开发合成聚合物从医学影像数据到支架制备的流程方法。通过设计和筛选合适的水凝胶可见光引发剂体系,把光固化水凝胶的策略优化一下,这样就能实现组织工程尿道支架的定制化,还有基于可见光的强度能调节的水凝胶。

深圳3D打印

首先,结合设备简单、耗材便宜的 FDM 型 3D 打印技术,根据患者尿道病灶区域的医学影像数据,建立了一种定制化制备组织工程尿道支架的流程。先对有生物可降解性能的合成聚合物进行筛选,然后用溶液共混法做出改性复合材料。再用 3D 打印做出可溶性牺牲模板,用提拉法把复合材料包在模板外面,这样就能得到定制化形状的尿道支架。还用 L929 和 HeLa 细胞来评估材料的生物相容性,在体外模拟降解环境来看看支架的可降解性。
其次,以丙烯酰胺 - 双丙烯酰胺水凝胶体系的光固化为例,通过对比光固化效率,去找能用于水凝胶的高效可见光引发剂体系配方。
最后,对甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟乙酯这两种结构差不多的单体进行水凝胶的制作和改性,还有对它们的力学性能、生物相容性进行评估,看看可见光固化水凝胶在 3D 打印里是不是可行。先天性和获得性尿道疾病的外科手术修复,一直都是泌尿外科医生觉得特别难的研究课题之一。 
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