找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

搜索
3D私塾 首页 新闻资讯 国外动态 查看内容

3D生物打印技术可以用天然材料制作逼真的纸巾

2018-12-5 09:29| 发布者: 3dsishu| 查看: 16| 评论: 0 |原作者: 3d私塾

简介:加州大学圣地亚哥分校的生物工程师开发了一种易于使用的3D生物打印技术,用天然材料制作逼真的器官组织模型。作为概念验证,加州大学圣地亚哥分校的3D打印血管网络能够将乳腺癌肿瘤保持在体外,并且是血管化人体肠道 ...
加州大学圣地亚哥分校的生物工程师开发了一种易于使用的3D生物打印技术,用天然材料制作逼真的器官组织模型。作为概念验证,加州大学圣地亚哥分校的3D打印血管网络能够将乳腺癌肿瘤保持在体外,并且是血管化人体肠道的模型。

uc-san-diego-3d-bioprinting-lifelike-tissues-from-natural-materials-1.jpg

(LR):生物工程研究生Michael Hu和本科生Xin Yi(Linda)Lei使用他们团队的新3D生物打印技术构建血管化肠道模型。David Baillot /加州大学圣地亚哥雅各布斯工程学院的照片
研究人员表示,目标不是制造可以植入体内的人造器官,而是制造易于生长的人体器官模型,可以在体外研究或用于药物筛选。

“我们希望让日常科学家更容易 - 他们可能没有其他3D打印技术所需的专业化 - 制作他们正在研究的任何人体组织的3D模型,”第一作者,生物工程博士生Michael Hu说。加州大学圣地亚哥分校雅各布工程学院的学生。“模型将比标准的2D或3D细胞培养更先进,并且在测试新药时与人类更相关,目前在动物模型上进行。”

为了建立一个活的血管网络,研究人员首先使用Autodesk数字化设计一个支架。研究人员使用商用3D打印机,用称为聚乙烯醇的水溶性材料打印脚手架。然后,他们将厚厚的涂层 - 由天然材料制成 - 倒在支架上,让它固化并固化,然后将支架材料冲洗到内部以形成中空血管通道。接下来,他们用内皮细胞覆盖通道内部,内皮细胞是排列在血管内部的细胞。最后一步是使细胞培养基流过血管以保持细胞存活和生长。

血管由体内发现的天然物质制成,如纤维蛋白原(一种在血凝块中发现的化合物)和Matrigel,一种可商购的实际哺乳动物细胞外基质形式。

然而,发现合适的材料是最大的挑战之一,该研究的共同作者,生物工程本科生辛毅(琳达)雷表示。“我们想要使用天然材料而不是合成材料,因此我们可以尽可能地制作与身体内部物品尽可能接近的材料。他们还需要能够使用我们的3D打印方法。”
uc-san-diego-3d-bioprinting-lifelike-tissues-from-natural-materials-2.jpg

Ami Dailamy是马里实验室的生物工程研究生,他为3D打印设计了一个脚手架。
在一组实验中,研究人员使用印刷的血管来保持乳腺癌肿瘤组织在体外存活。“我们的希望是,我们可以运用我们的系统制作可用于测试体外抗癌药物的肿瘤模型,”胡说。他们从小鼠中提取肿瘤碎片,然后将一些碎片嵌入印刷的血管网络中。其他部分保存在标准3D细胞培养物中。三周后,封装在血管印迹中的肿瘤组织保持活着。与此同时,那些处于标准3D细胞培养中的人大部分已经死亡。

在另一组实验中,研究人员创建了血管化肠道模型。该结构由两个通道组成。一个是直肠管,内衬肠上皮细胞以模仿肠道。另一个是血管通道(内衬细胞),在肠道周围盘旋。目的是重建一个被血管网络包围的肠道。然后给每个通道提供针对其细胞优化的培养基。在两周内,这些频道开始呈现更逼真的形态。例如,肠道已经开始发芽绒毛,绒毛是肠壁内侧的微小指状突起。

“通过这种策略,我们可以开始在离体环境中制造复杂,长寿的系统。未来,这可能取代动物用于制造这些系统,这就是现在所做的,”马里。

“这是一个概念证明,表明我们可以将不同类型的细胞组织在一起,如果我们想要在体内模拟多器官相互作用,这很重要。在一个印刷品中,我们可以创建两个不同的局部环境,每个环境保持不同活着的细胞类型,并放在一起足够接近,以便它们可以相互作用,“胡说。

互联网收集整理


收藏 邀请
路过
路过
雷人
雷人
握手
握手
鲜花
鲜花
鸡蛋
鸡蛋

相关阅读

已有 0 人参与

会员评论

推荐阅读

!jz_fbzt!