新型墨水3D打印出带活细胞的“骨骼”
【结构|新型墨水3D打印出带活细胞的“骨骼”】科技日报北京1月27日电(实习采访人员张佳欣)据美国《每日科学》网站最新消息 , 澳大利亚新南威尔士大学的科学家开发出一种陶瓷基“墨水” , 可让外科医生3D打印出带有活细胞(用于修复受损的骨组织)的骨骼 。 相关研究发表在近日的学术期刊《高级功能材料》上 。
研究人员用一种由磷酸钙制成的特殊墨水 , 结合3D打印机 , 开发了一种名为“全方位陶瓷细胞悬浮液生物打印”(COBICS)的新技术 , 能够打印出骨骼结构 , 将这些结构放入水中几分钟就会变硬 。
新南威尔士大学化学学院的伊曼·鲁哈尼博士说:“这种墨水的成分可在水性环境实现纳米结晶 , 利用凝固机制将无机墨水转变为机械互锁的骨磷灰石纳米晶体 。 ”它形成的化学结构类似于骨骼构造 , 当墨水与含有活细胞的胶原物质结合时 , 可以形成类似骨骼的组织 。 墨水配制及其在生物体内的转化快速且无毒 , 并且仅在其处于生物环境 , 如体液中才会转化 , 能够为外科医生提供充足的工作时间 。
与鲁哈尼博士共同开发这项突破性技术的副教授克里斯托弗·基利安说:“这项技术最酷的地方在于 , 我们可以直接把墨水挤压到有细胞的地方 , 比如病人骨头上的一个洞 , 使其直接进入含有细胞、血管和脂肪的骨头里 , 并在该区域打印出已经含有活细胞的类骨结构 。 ”
“这是一项独特的技术 。 ”鲁哈尼博士说 , “虽然3D打印仿骨结构的想法并不新鲜 , 但这是第一次可以在室温下创造出这种材料——具有活细胞 , 而且没有刺激性化学物质或辐射 。 ”
报道称 , 将活细胞变成3D打印结构的一部分 , 是3D打印技术的一大进步 。 这项技术很适合骨缺损原位修复的临床应用 , 如创伤、癌症或大块骨组织缺损 , 还可用于疾病建模、药物筛选等 , 非常便捷 。 未来有一天 , 3D打印机可能会成为手术室的永久性固定装置 。
接下来 , 研究人员将在动物模型上进行体内试验 , 观察类骨结构中的活细胞在植入骨组织后是否会继续生长 。
总编辑圈点
在微观尺度上实现精细的3D生物打印 , 已经不是新鲜事 , 但活细胞打印依然是这一领域的新挑战 。 譬如 , 打印够不够准确、时间窗口是否过短、材料对细胞够不够友好等 , 都是需要考虑的问题 。 在新研究中 , 打印骨骼的材料前所未有的贴合 , 技术也变得更为精细 , 无疑迈出了活细胞打印的重要一步 。
推荐阅读
- 最新消息|汽车之家回应裁员传闻:系正常业务结构优化、涉及人员不到5%
- 载体|可储氢的“纳米巧克力”结构创建
- 硬件|新型人工突触可用于高度扩展的类脑计算
- Tesla|新航拍视频显示特斯拉在Model Y上测试结构性电池组
- 数字电路|新型人工突触可用于高度扩展的类脑计算
- 华为|华为墨水屏平板曝光:支持智慧识屏一键接续,超级终端流转文章
- 体系|为何要推进智能制造?工信部:对实现新型工业化有重要作用
- 旗舰|雷军:小米12采用新一代钴酸锂电池、三明治结构电路板,成本更高
- 智能汽车|22个月,数据驱动“新型终端”驶上新赛道
- 人工智能|人工智能预测蛋白质结构