来自生物3D打印机的活耳或其他织物结构
来自生物3D打印机的“活”耳或其他织物结构 - 这种未来的愿景现在已经形成:美国研究人员的结果显示,使用细胞进行打印实际上具有医学潜力。他们通过创新的过程创造了稳定可行的身体结构。研究人员报告说,虽然这个概念现在可以“完成”患者,但仍需要进一步的开发工作,但迄今为止的结果很有希望。
在维克森林再生医学研究所的Anthony Atala领导的团队的印刷过程中,一种特殊的细胞溶液形成墨水:它以层的形式相互叠加形成,形成预定的细胞结构。这个基本概念并不新鲜,但以前的方法并没有提供令人满意的结果:到目前为止,印刷的3D生物织物缺乏稳定性 - 它们太软而不能形成复杂的形状。此外,组织厚度受到血管缺乏的极大限制:为了通过扩散确保向活细胞供应营养物和氧气,先前的压力组织不能厚于约0.18毫米。到目前为止,出现了大量身体形状(如耳朵,骨骼或肌肉)的3D-Biodruck是不可能的。
稳定和生存
研究人员将他们的新程序命名为“集成组织和器官印刷系统”(ITOP)。在该概念中,现在还在打印期间应用结构化组件。这些是可生物降解的聚合物,为所得组织提供稳定性,非常类似于耳朵的软骨。此外,在印刷过程中组织中的细微通道,这确保了深远的营养物质扩散。它在移植后使细胞保持活力,直到最后血管发芽到生物备件中并最佳地供应它。此外,科学家还优化了细胞悬浮液的配方 - 墨水 - 以提高印刷后细胞的存活率。
事实上,根据ITOP工艺,生物植入物实际上提供了所需的特性,研究人员已经可以通过动物实验证明:他们从小鼠细胞中印出实验性人耳,并将它们种植在小鼠皮下。两个月后,形状仍然稳定,啮齿动物的耳朵整合到它们的身体中:血管向内生长并形成软骨。研究人员报告说,印刷肌肉或骨组织的动物实验显示了类似的有希望的结果。“我们的研究结果显示,将我们优化的生物墨水与微通道相结合可以保持细胞存活并支持组织生长,”Atala总结道。
愿景成形
ITOP系统的另一项创新是能够使用计算机断层扫描数据为患者打印定制的组织形式。具体地,例如,如果患者缺少耳朵,则系统可以使用第二耳朵来创建良好适应的结构。研究人员正在进一步优化他们的概念,并利用动物实验来研究植入组织将如何长期发展。他们深信:“这一新进程是向前迈出的重要一步。进一步发展,它有朝一日可以印刷活体组织和器官结构进行手术植入,“Atala说。来自生物3D打印机的“活”耳或其他织物结构 - 这种未来的愿景现在已经形成:美国研究人员的结果显示,使用细胞进行打印实际上具有医学潜力。他们通过创新的过程创造了稳定可行的身体结构。研究人员报告说,虽然这个概念现在可以“完成”患者,但仍需要进一步的开发工作,但迄今为止的结果很有希望。
在维克森林再生医学研究所的Anthony Atala领导的团队的印刷过程中,一种特殊的细胞溶液形成墨水:它以层的形式相互叠加形成,形成预定的细胞结构。这个基本概念并不新鲜,但以前的方法并没有提供令人满意的结果:到目前为止,印刷的3D生物织物缺乏稳定性 - 它们太软而不能形成复杂的形状。此外,组织厚度受到血管缺乏的极大限制:为了通过扩散确保向活细胞供应营养物和氧气,先前的压力组织不能厚于约0.18毫米。到目前为止,出现了大量身体形状(如耳朵,骨骼或肌肉)的3D-Biodruck是不可能的。
稳定和生存
研究人员将他们的新程序命名为“集成组织和器官印刷系统”(ITOP)。在该概念中,现在还在打印期间应用结构化组件。这些是可生物降解的聚合物,为所得组织提供稳定性,非常类似于耳朵的软骨。此外,在印刷过程中组织中的细微通道,这确保了深远的营养物质扩散。它在移植后使细胞保持活力,直到最后血管发芽到生物备件中并最佳地供应它。此外,科学家还优化了细胞悬浮液的配方 - 墨水 - 以提高印刷后细胞的存活率。
事实上,根据ITOP工艺,生物植入物实际上提供了所需的特性,研究人员已经可以通过动物实验证明:他们从小鼠细胞中印出实验性人耳,并将它们种植在小鼠皮下。两个月后,形状仍然稳定,啮齿动物的耳朵整合到它们的身体中:血管向内生长并形成软骨。研究人员报告说,印刷肌肉或骨组织的动物实验显示了类似的有希望的结果。“我们的研究结果显示,将我们优化的生物墨水与微通道相结合可以保持细胞存活并支持组织生长,”Atala总结道。
愿景成形
ITOP系统的另一项创新是能够使用计算机断层扫描数据为患者打印定制的组织形式。具体地,例如,如果患者缺少耳朵,则系统可以使用第二耳朵来创建良好适应的结构。研究人员正在进一步优化他们的概念,并利用动物实验来研究植入组织将如何长期发展。他们深信:“这一新进程是向前迈出的重要一步。进一步发展,它有朝一日可以印刷活体组织和器官结构进行手术植入,“Atala说。
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