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新技术用细胞材料打印仿真人体组织

2020年5月28日9:31 环球解密

    德州农工大学(TAMU)的研究人员开发了一种以生物细胞为基础的打印材料,可以打印出耳朵、血管、软骨等人体组织,并有望打印出人体骨骼。

    生物打印技术是近年来新兴的制造工艺,利用水凝胶,结合分子和生长素,打印出仿真人体组织。其中一项重要的应用——为患者定制骨骼植入体,是近年来研究和临床的热门。传统的骨伤疗法需要很长时间,费用也很高。

    副教授加哈瓦尔(Akhilesh K. Gaharwar)引领的团队发明了一种生物打印墨水,近期发表在美国化学协会的《应用材料和界面》(Applied Materials & Interfaces)期刊上。

    加哈瓦尔说,采用打印骨骼替换的方法可以治疗包括关节炎、骨裂、牙齿发炎和颅面缺陷等各类疾病。

    这种技术需要以细胞为基础的液体生物材料,通过打印头流出,但是出墨后需要立即固化。理想的打印材料既要能承载细胞体,又要起到结构支撑的功能,还要和人体融和不产生排斥。

    加哈瓦尔的研究组发明的材料,打印成型后可以结合成更坚固的架构,已经能够造出诸如耳朵、血管、软骨和骨骼片段等完整尺寸的人体器官组织。

    之后,仿真体内部的细胞将开始堆积新的蛋白,大约三个月后,钙化为矿化骨。数据显示,约5%的打印体中含有钙质,类似松质骨。

    加哈瓦尔说他们的下一步研究将展示三维打印骨骼植入体内的效果。

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