3D液滴打印机创建合成组织

时间：2021-09-03 08:25:02 来源：

液滴网络打印机：两个液滴发生器，每个液滴发生器都有一个玻璃毛细管喷嘴，紧挨安装在电动微型操纵器上的油井。

牛津大学的研究人员使用定制的液滴网络打印机，开发了一种3D打印机，该打印机可以创建具有多种生物组织特性的材料。

新型材料由数千个相连的水滴组成，这些水滴封装在脂质膜中，可以执行我们体内细胞的某些功能。

这些印刷的“液滴网络”可以成为一种新型技术的基石，该技术可以将药物运送到需要的地方，并有一天有可能替换或连接受损的人体组织。由于液滴网络完全是合成的，没有基因组并且不能复制，因此它们避免了与其他创建人工组织的方法（例如使用干细胞的方法）相关的一些问题。

牛津大学的科学家证明，定制的可编程3D打印机可以创建具有多种生物组织特性的材料。

研究小组在本周的《科学》杂志上报告了他们的发现。

负责这项研究的牛津大学化学系的Hagan Bayley教授说：“我们并不是要制造出忠实于组织的材料，而是要能够执行组织功能的结构。”‘我们已经证明，可以创建由成千上万个相连的液滴组成的网络。这些液滴可以印有蛋白质孔，从而形成通过网络模仿神经的途径，并能够将电信号从网络的一侧传递到另一侧。’

每个液滴是直径约50微米的水性隔室。尽管这大约是活细胞的五倍，但研究人员认为没有理由不能将它们制造得更小。网络保持稳定数周。

贝利教授说：“常规的3D打印机不能完成创建这些液滴网络的工作，因此我们在牛津实验室定制了一个这样的液滴网络。”‘目前，我们已经创建了多达35,000个液滴的网络，但我们可以建立的网络规模实际上仅受时间和金钱的限制。对于我们的实验，我们使用了两种不同类型的液滴，但是没有理由不能使用50种或更多种液滴。’

这种独特的3D打印机是由贝利教授小组的DPhil学生，该论文的主要作者加布里埃尔·比利亚尔（Gabriel Villar）制造的。

可以将液滴网络设计为在打印后将其折叠成不同的形状-例如，对类似于花朵花瓣的扁平形状进行“编程”，以使其自身折叠成空心球，而直接打印无法获得这种空心球。类似于肌肉运动的折叠由渗透压差推动，该渗透压差在液滴之间产生水转移。

牛津大学化学系的加布里埃尔•比利亚尔（Gabriel Villar）说：‘我们创建了一种可扩展的生产新型软质材料的方法。原则上，印刷的结构可以采用许多生物机械，以实现活细胞和组织的复杂行为。’

模拟显示网络折叠成空心球

出版物：加布里埃尔·比利亚尔（Gabriel Villar），亚历山大·D·格雷厄姆（Alexander D. Graham），哈根·贝利（Hagan Bayley），“一种类似薄纸的印刷材料”，《科学》，2013年4月5日：卷340号6128页，第48-52页； DOI：10.1126 / science.1229495

图像：牛津大学/ G Villar

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。