直接打印3 d组织体内
在西部世界电视连续剧,人体器官是建立在机器人框架使用3 - d打印机。同时仍然远离这个场景中,3 - d打印机正在越来越多地用于医学。例如,3 d印刷可以用于生产的身体部位,如骨科关节和假肢,以及部分的骨骼、皮肤和血管。然而,大多数这些组织中创建一个设备以外的身体和外科手术植入。这样一个过程可能需要做大手术切口,提出增加感染的风险,增加了病人的康复时间。由于之间有一个时间流逝创建组织时植入病人时,可能发生进一步的并发症。为了防止这些并发症,一组科学家已经开发出一种技术来打印直接在身体组织。
有两个基本组件需要产生一个策划组织:(1)液体“bio-ink”,包括一个框架材料与活细胞混合,和(2)生长因子,帮助细胞生长和发育成再生组织。在开发组织直接植入到身体还有其他的事情要考虑:组织的建设必须进行体温(37°C),组织需要高度有效地柔软,活器官组织和任何程序步骤不应该对病人有害。当前的方法这样一个有害的一步是有害的紫外光固化所需的应用程序构建组织。
阿里Khademhosseini之间的协作,博士,董事和首席执行官寺崎研究所的大卫·J Hoelzle博士从美国俄亥俄州立大学机械和航空航天工程和Amir Sheikhi博士从宾夕法尼亚州立大学化学工程系,产生了一个特殊配方bio-ink为印刷设计直接在体内。
“这bio-ink配方3 d打印在生理温度,并且可以交联安全地使用可见光体内。”第一作者阿里Asghari阿迪说,博士为了建立组织,他们使用机器人三维打印,使用机器人机械加盖一个喷嘴。Bio-ink可能通过喷嘴,很像一个糖衣管挤压写作凝胶,只在一个非常精确,可编程的方式。
该小组还研究方法附加件的组织形成bio-ink到柔软的表面。在实验中尝试将组织块生鸡肉条和琼脂糖,团队使用一个独特的联锁技术使用机器人的3 - d打印机及其特殊配方bio-ink。喷嘴是修改能够穿透柔软的表面和填充刺破空间与bio-ink撤回;这创建了一个锚的组织构造。随着喷嘴到达地表,它无需额外的blob bio-ink“锁定”锚。“连锁机构使强大的附件支架的病人体内软组织衬底,“Asghari阿迪说。
组织工程的改进有助于提供低风险、腹腔镜方法选择等过程的组织或器官的修复缺陷,工程/植入补丁增强卵巢功能,或创建bio-functional疝修复网格。这些选项将对病人安全,节省时间和更具有成本效益。进一步的修改组织工程设计和其他条件的调整可能会增加潜在的定制,从而引领着无限的可能性,提高患者的健康。
“开发个性化的组织,可以解决各种伤害和疾病医学的未来是很重要的。这里介绍的工作地址使这些组织的一个重要的挑战,因为它使我们能够提供合适的细胞和直接材料的缺陷手术室Khademhosseini表示,“这项工作加强与我们的个性化植入技术平台寺崎研究所旨在开发解决变化的方法组织缺陷的病人。”
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