新型流體凝膠為軟組織3D生物列印提供突破

最近，英國哈德斯菲爾德大學的研究小組在3D生物列印領域取得了重大突破。該團隊開發了一種特殊的流體凝膠，可用作懸浮生物材料的介質。這將解決科學家嘗試複製軟組織的常見問題，這是所用聚合物生物列印材料的極低粘度水平。

3D生物列印通常通過在特定結構中鋪設生物材料層來工作，然後將其用作有機組織的支架以形成。該方法對於骨折、肌肉創傷和其他組織損傷的治療具有巨大的潛力，因為它能夠從詳細的數字設計中人工定向生長組織，並具有有機基礎，可以防止任何與生物相容性有關的問題發生。但是，使用該技術列印較軟的組織迄今受到限制，因為生物聚合物的液體樣紋理意味著列印結構不穩定。

哈德斯菲爾德大學應用科學學院生物聚合物材料的讀者Alan Smith博士說：「用非常低粘度的材料，當你列印第一層時，它會在自身重量下崩潰並且不能保持形狀，」Alan Smith博士說，「這種情況下當你列印下一層時它們不會整合在一起。」

與Samuel Moxon博士和伯明翰大學的同事一起，史密斯現在想出了一種使軟組織的生物3D列印更有效的方法。這些生物組織的第一層將被懸浮在研究人員製造的粘性凝膠中，而不必獨立站立並附著列印平台。這保證了它的穩定性使得隨後的層被添加直到建立結構。凝膠的功能與胚胎首先發育的粘性羊水相似。一旦結構完成，流體凝膠就可能很容易地被沖走，且不會對組織造成任何損害。

該大學收購了一台最先進的3D生物印表機，以幫助進一步開展這項研究，繼續嘗試更多不同的應用。該小組對該技術的暫停製造進行了成功的概念驗證，這一概念發表在《高級材料》雜誌上的一篇名為「懸浮生物結構製造」的文章中。該文詳細描述了可用於生產骨軟骨栓塞的組織支架的創建，以修復軟骨缺損。

該團隊正在嘗試將該方法整合到更先進的組織工程研究中。他們目前正在研究使用各種不同的聚合物材料，以生產能夠在相對較短時間內進行臨床試驗的結構。

其中，一個重點領域是與幹細胞合作，以擴大其方法的應用範圍。根據它們周圍環境的刺激，幹細胞的發育是不同的，因此它們可以成為骨細胞、脂肪細胞、肌細胞或任何其他類型的細胞，具體取決於它們的環境。將幹細胞與團隊的流體凝膠懸液方法結合使用，可以開發出一種基本方法來列印分級的不同類型的生物材料，從非常軟到非常硬。

來源：3D列印商情譯自3ders.org

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