科技日報北京7��23日電 (記者張夢然)包括美國弗吉尼亞大��(xué)工程與應(yīng)用科��(xué)��(xué)院在��(nèi)的研究團(tuán)��,,首次開��(fā)出一種可“按需打印”且能與人體相容的器官構(gòu)建模��,。這將為研究各種疾病��(jìn)展和相應(yīng)療法帶來極大助力。研究成果發(fā)表在新一期《自然·通訊》雜志上,��
該成果的��(guān)鍵是一種具有可控機(jī)械性能的生物材��,,能與各種人體組織相匹配。與��(xiàn)有的生物打印技��(shù)相比,,這是一個巨大飛��,��
這種��(dú)特的生物打印方法被稱為球形顆粒數(shù)字組裝(DASP)。該技��(shù)能將生物材料顆粒沉積在基��(zhì)中:這些顆粒是聚合物水凝��,,通過��(diào)整單分子單體排列和化��(xué)鍵來模擬人體組織,;而包裹在顆粒中的是真正的人體��(xì)��,;水基基��(zhì)則可��(gòu)��3D��(jié)��(gòu),并為細(xì)胞生長提供合適的��(huán)��,��
與以往的水凝膠生物墨水相比,,這種新型顆粒毒性更小,對細(xì)胞的生物相容性更��(qiáng),,而且具有��(dú)特的“雙��(wǎng)��(luò)”結(jié)��(gòu)——由兩個相互交織的分子��(wǎng)��(luò)形成,,具有很��(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,但可模仿人體組織的物理特��,��
研究��(tuán)隊設(shè)計了一種多通道噴嘴,,可以按需混合水凝膠成分。而且這種“雙��(wǎng)��(luò)”水凝膠生物墨水成型過程��?��?,能��60秒內(nèi)從液滴變成彈性凝膠��
通過這種最先��(jìn)的材料和控制技��(shù),,團(tuán)隊實��(xiàn)了“按需打印”類器官,,產(chǎn)生的類器官可作為基于人體組織��3D��(xì)胞模型,用于研究多種疾病,、組織建模并開發(fā)全新療法,��
��(tuán)隊補(bǔ)充說,如果將這種生物打印��(jìn)一步優(yōu)��,,還有望用于人工器官移植,、篩選候選新藥等��
水凝膠生物墨��,,是為了打印人體器官專門研發(fā)的新材料,。然而,受限于目前的技��(shù)工藝,,我們只能打印出較小的人體器��,。為此,各研究團(tuán)隊都在嘗試使用新型打印材��,,并提高制造精��,。弗吉尼亞大��(xué)科學(xué)家摸索出了一套新的材料和方法,將可生長的生物“種子”與打印基質(zhì)緊密��(jié)��,,從而獲得可以生長的人造組��,,自動貼合需求。這一方案為多尺度器官的精��(zhǔn)制造提供了可能��,,也為未來的人體組織工程研究和人造器官移植開辟了新路��,��
(編輯:映雪)
