最近境氢,英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員實(shí)現(xiàn)了用3D打印機(jī)打印出類似腦組織的軟體逸嘀,這一消息引起業(yè)內(nèi)人士的普遍關(guān)注瓮恭,這意味著3D打印軟體技術(shù)又向前邁了一大步。一旦3D打印軟體技術(shù)成熟厘熟,對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域意義非凡屯蹦,將大幅緩解移植器官嚴(yán)重短缺的問(wèn)題。目前3D打印軟體技術(shù)也主要研究如何打印軟組織器官绳姨。
3D打印軟體技術(shù)新進(jìn)展
此次3D打印類腦組織軟體登澜,研究人員使用一種新型復(fù)合水凝膠(包含水溶性合成聚乙烯醇以及植物凝膠兩種成分),打印出三維支架飘庄,然后用膠原蛋白包裹打印出結(jié)構(gòu)脑蠕,并用人類細(xì)胞進(jìn)行填充,得到了類腦軟組織措暗。雖然此次類腦組織只是一個(gè)小樣本稻沮,而非整個(gè)大腦。但該技術(shù)獲得的組織可幫助科學(xué)家研究大腦或肺在不同環(huán)境下的行為递蚪。
3D打印軟體技術(shù)之所以比較難實(shí)現(xiàn)谅沛,是因?yàn)槿彳浀牟牧想y以成形,就像我們小時(shí)候玩泥巴朗玩,如果泥太軟喳睬,就什么形狀都捏不出來(lái)。為解決打印軟組織難這一問(wèn)題即荞,此次研究人員在打印過(guò)程中進(jìn)行了降溫處理:先讓下層被凍住泥出,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),新層結(jié)構(gòu)就可以打印在上面,不會(huì)出現(xiàn)底層崩塌的現(xiàn)象辟焚。打印完成后肩雾,再讓物體慢慢解凍,并保持形狀究滞。
2017年7月瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的博士生尼古拉斯·科爾斯(Nicholas Cohrs)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)症杏,運(yùn)用3D打印技術(shù)制造出了世界上第一個(gè)軟體人工心臟。經(jīng)測(cè)試莲趣,結(jié)果很理想鸳慈。不過(guò)這顆人造心臟還是一款概念產(chǎn)品饱溢,無(wú)法用于臨床植入喧伞。因?yàn)橛糜谥圃爝@款心臟的材料不夠堅(jiān)韌,大約只能支撐半個(gè)小時(shí)绩郎,具體使用時(shí)間取決于心率的快慢潘鲫。
2017年9月來(lái)自倫敦巴特萊特建筑學(xué)院的碩士生(洛·彭(SirouPeng)、阿迪·梅耶爾(AdiMeyer)和西爾維婭·路易達(dá)(SilviaRueda))使用3D掃描和3D打印技術(shù)制作出了一款奇異的軟體硅膠面具肋杖,該款面具采用柔性電子材料和彩色液體制成溉仑。但目前面具的實(shí)用性不大,可以作為一個(gè)高級(jí)玩具状植。
3D打印軟體技術(shù)面臨的難題
通常3D打印所用的原材料都是塑料或金屬粉末等無(wú)生命物質(zhì)浊竟,適合制造一些高強(qiáng)度材料,但生物相容性材料津畸,比如皮膚移植物振定、人體器官對(duì)柔軟度和韌性要求極高,傳統(tǒng)原材料完全不符合要求魁夫。
此外城汹,打印人體器官的材料要含有種子細(xì)胞(干細(xì)胞、已分化細(xì)胞等)窗耘、生長(zhǎng)因子和營(yíng)養(yǎng)成分等元素拄下,只有這些元素再結(jié)合其他材料,才可以在生物打印機(jī)下實(shí)現(xiàn)器官卖檬、組織的重現(xiàn)鸳咐。
2017年12月,蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETHZ)復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)宣稱静熊,研發(fā)出一種內(nèi)含不同種類細(xì)菌的3D打印原材料滥捣,主要成分是一種具有生物相容性的水凝膠,由透明質(zhì)酸惯斥、長(zhǎng)鏈糖分子及熱解硅石組成沦昆,細(xì)菌可以在其中存活,依據(jù)各種類型細(xì)菌的特性,適用于皮膚移植愿凶、器官移植竖伯、化學(xué)物質(zhì)降解等多領(lǐng)域。
該種原材料打印的器官能否進(jìn)行器官移植因宇、能否和人體相容七婴,還有待臨床檢驗(yàn)。
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