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FRESH 3D生物打印方法助力實(shí)現(xiàn)3D生物打印全尺寸人類心臟的研究

瀏覽次數(shù):2246 發(fā)布日期:2022-7-11  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
近期,美國卡耐基梅隆大學(xué)(CMU)的研究人員找到了解決方案。他們開發(fā)了一種叫做Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels(FRESH)技術(shù),以膠原蛋白為生物墨水,3D生物打印了人類心臟的功能性部件(血管、瓣膜和心室搏動(dòng)),并實(shí)現(xiàn)了前所未有的分辨率和保真度。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Science》雜志上。
 

 
在最新的研究中,F(xiàn)einberg實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的FRESH 3D生物打印方法允許膠原蛋白在支持凝膠中逐層沉積,使膠原蛋白有機(jī)會在從支持凝膠中取出之前固化。使用FRESH技術(shù),打印完成后,通過將凝膠從室溫加熱至體溫,即可將支持凝膠融化。這樣,研究人員就可以在不破壞膠原蛋白或細(xì)胞打印結(jié)構(gòu)的前提下移除支持凝膠。
 

 
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種3D生物打印膠原蛋白技術(shù),可以制造人體心臟的全功能成分。
圖片來源:CMU


FRESH這種方法對于3D生物打印領(lǐng)域來說是非常令人興奮的,因?yàn)樗试S膠原支架打印大尺寸的人體器官。而且它不限于膠原蛋白,纖維蛋白、藻酸鹽、透明質(zhì)酸等多種軟性生物材料均可作為生物墨水。通過FRESH技術(shù)進(jìn)行3D生物打印,為組織工程提供了一個(gè)強(qiáng)大且適應(yīng)性強(qiáng)的平臺。更重要的是,研究人員還做了開源設(shè)計(jì),這樣任何人都可以構(gòu)建并獲得低成本、高性能的3D生物打印機(jī)。

Feinberg表示,近期會進(jìn)行例如因心臟病或肝臟受損而喪失功能的心臟修補(bǔ)工作。展望未來,從傷口修復(fù)到器官生物工程,F(xiàn)RESH在再生醫(yī)學(xué)的許多方面都會有所應(yīng)用。目前仍然存在的挑戰(zhàn)是打印大型組織需要數(shù)十億的細(xì)胞,如何實(shí)現(xiàn)制造規(guī)模以及遵循監(jiān)管程序,以便能在動(dòng)物和人類中進(jìn)行測試。

盡管任重道遠(yuǎn),但我們距離實(shí)現(xiàn)3D生物打印全尺寸人類心臟的夢想又近了一步。

 
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CELLINK在這領(lǐng)域中扮演的角色

 

使用 FRESH 3D 生物打印
實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的幾何形狀

 
FRESH 已迅速成為許多組織工程師首選的生物打印平臺。FRESH 能夠以更高的分辨率使用任何軟凝膠生物材料進(jìn)行生物打印,而不受幾何復(fù)雜性的限制。

FRESH 可以集成到標(biāo)準(zhǔn)生物打印工作流程中,并在 BIO X™ 等擠壓式生物打印機(jī)上實(shí)現(xiàn)。FRESH 徹底改變了生物打印,使研究人員能夠應(yīng)對復(fù)雜組織結(jié)構(gòu)和功能的緊迫挑戰(zhàn)。例如,F(xiàn)RESH 消除了特定墨水打印優(yōu)化這種繁瑣的任務(wù),讓研究人員可以更專注于生物打印真正的3D支架和組織。

在 BIO X™ 上進(jìn)行 FRESH 3D 生物打印非常簡單,只需將準(zhǔn)備好的 LifeSupport™ 盤放在打印平臺上,然后將打印針放入盤的中心即可開始制造復(fù)雜的幾何形狀。

 

探索一些最有潛力的潛在研究方向:
 
第一:類組織的復(fù)雜打印
 
 第二:形成血管化組織
 
第三:多材料生物打印
 
 


通過將 BIO X™ 生物打印機(jī)與 FRESH 相結(jié)合,研究人員可以邁入以往夢寐以求的打印復(fù)雜性和功能新領(lǐng)域。

 
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發(fā)布者:上海跡亞國際商貿(mào)有限公司
聯(lián)系電話:021-68779823
E-mail:sales@gaiachina.com.cn

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