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《Advanced Materials》:中美医学专家携手 3D生物打印取得新进展

来源:中国新闻网 发布时间:2018-12-04 234
医疗设备合约制造服务医疗电子组件其他材料研发与设计服务包装及消毒测试、计量、检验和校准设备及用品
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将各种功能细胞注入打印机精准构建复层空腔组织,这是科学创意还是现实?上海交通大学医学院附属仁济医院15日披露,该院整形外科皮庆猛博士的研究揭示3D生物打印已经实现空腔组织打印,且打印后细胞能够长期存活。

皮庆猛的研究有望用于实现复杂空腔组织或器官的精准构建,尤其对需要空腔器官或组织移植的病人,是一种新的获取供体的形式。该研究成果还有望用于体外血管、肠道、泌尿系统等空腔脏器疾病模型模拟、药物筛选、组织移植替代物等诸多领域。

国际生物材料知名杂志《Advanced Materials》在线发表了皮庆猛题为“多层环状组织的数字可调微流控生物打印”的研究论文。据了解,哈佛大学医学院Yu Shrike Zhang教授及加州大学洛杉矶分校Ali Khademhoseini教授为共同通讯作者。该研究意味着中国3D生物打印技术正逐步与世界接轨。

3D生物打印难在哪里?据皮庆猛介绍,生物打印需要考虑非常多的因素,比如:打印材料的细胞相容性、力学强度等。相对于一般实体组织,空腔组织构建更为复杂,不仅要求多细胞成分,还涉及到不同亚层细胞类型和功能等。该研究证实3D生物打印通过新型设计系统,可以快速、精准、个性化构建含有不同功能细胞的血管、尿道等复层空腔组织,组织结构清晰。

皮庆猛博士比喻,打印实体组织相当于烤一个实心的面包,打印复层的空腔组织,相当于烤一个空心的面包,这个空心还要分不同的夹层,层与层紧紧贴合又彼此分开。相对于一般的3D打印,生物打印需要全过程控制细胞活力,保护细胞不受伤害;其次空腔内的不同功能细胞在各个层面能够均匀分布,更符合人体正常结构。

研究还证实,通过控制系统可以实现单层结构、双层结构在同一根管腔结构反复切换的设想。将血管细胞、尿道细胞分别与复合水凝胶混合后,利用MCCES打印复层管腔组织,体外培养发现,细胞活力在80%以上,细胞在水凝胶支架材料上可以充分铺展生长,并表达特异标志物。

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