直接在体内打印3D组织?这不是“西部世界”

在科幻片神片《西部世界》中,人的身体部位是用三维打印机在智能机器人架构上搭建出去的。
虽然实际中三维打印机还没法完成如此奇幻的实际操作,但它正愈来愈多地运用于医药学行业。比如,三维打印技术性能够 用以生产制造身体的一些位置,如脑外科骨节和义肢,及其一部分人体骨骼、肌肤和毛细血管。
殊不知,这种组织中的大部分是在身体之外机器设备中生产制造的,随后根据手术治疗植入身体。那样的实际操作将会导致大的手术治疗创口,提升病人的感柒风险性,增加康复治疗時间。因为组织生产制造出去后到植入病人身体,这中间有一段间隔时间,将会引起进一步的病发症。以便防止这种病发症,一群生物学家开发设计了一种技术性,能够 立即在身体复印组织。
生产制造工程项目组织必须2个基础建立:
(1)一种由混和自体的架构原材料构成的类液體“生物墨水”;
(2)协助体细胞发肓成再造组织的细胞生长因子。
在开发设计立即植入身体的组织时,也有别的的事儿要考虑到:组织的搭建务必在人体体温(37°C)下开展;组织务必合理地粘附在绵软的活物组织,且一切程序流程流程不解决病人危害。在现阶段的方式 中,在其中一个流程是用危害的紫外线来干固已搭建的组织,这将会对病人导致损害。
现阶段,Terasaki研究室优点兼CEOAliKhademhosseini博士,与俄亥俄州立高校机械设备与航空航天工程学院的DavidJHoelzle博士,及其宾夕法尼亚州立大学化学工程学院的AmirSheikhi博士协作,产品研发出一种独特秘方的生物墨水,用以身体立即复印。
AliAsghariAdib博士说:“这类生物墨水秘方能够 在生理学溫度下开展三维打印,而且能够 运用身体的能见光安全性化学交联。”以便搭建组织,她们应用了智能机器人三维打印技术性,这类技术性应用含有喷头的智能机器人。生物墨水以高宽比精准、可编程控制器的方法根据喷头喷涌,如同冰管挤压成型出撰写疑胶一样。
图例:一种立即植入到绵软活组织的特殊组织的三d晶格常数构造(图片出处:俄亥俄州立高校)
该精英团队还科学研究了将这类生物墨水产生的组织残片粘附在绵软表面上的方式 。在尝试将组织粘附到生鸡肉条和琼脂糖上面的试验中,该精英团队选用了与众不同的自锁互锁技术性,该技术性应用了智能机器人三维打印机以及特别制作的生物墨水。喷头头历经了改动,可以透过绵软的表面,并在撤销时要生物墨水添充穿刺术的室内空间。这为组织结构建立了锚。当喷头顶尖抵达表面时,它分派了附加的生物墨水滴以“锁住”外墙岩棉板。AsghariAdib说:“这类自锁互锁体制使支撑架更牢固地联接到病人身体的软组织栽培基质上。”
组织水利学中的这种改善,有利于为一些病人出示低风险性、微创手术的腹腔镜挑选,如修补组织或人体器官破损,工程项目/植入补片以提高卵巢,或建立生物作用的疝修复网等。这对患者而言更安全性,更省时,更划得来。对组织建筑工程设计的进一步改善和对别的标准的调节,也许能够 进一步提升订制化的将会,进而为医治产生无限潜能。
“开发设计出能解决各种各样损害和病症的人性化组织,将给未来医药学产生极大转型。现如今,大家早已迈开了关键的一步,它使大家可以在手术治疗时,将恰当的体细胞和原材料立即寄送至破损处。”Khademhosseini说,“这将加强大家的人性化植入技术性服务平台,有利于处理病人组织破损难题。”

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