3D生物打印再升级 最简单人造心脏或成现实

30年前，3D纸张高效率第一次进入人们的视野。它与普通纸张工作法则基本相同，纸张机内被装液体或浅黄色等“纸张金属材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“纸张金属材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成原件。以前，3D纸张高效率的应用行业已相比之下超出人们的预想，感到不可思议的3D纸张食物、3D纸张制剂、3D纸张住房、3D纸张货车相继出现，甚至连3D纸张空间站来进行和零件都有了。而在医疗行业，科学家们也已最终使用3D高效率来生产定制假肢、植入物、腰椎置换、助听器，甚至是假牙。本年4年底，以色列科学家还向世界展示了在世界上首例3D纸张的枫树般形状的“完整脑部”。不过，现阶段3D纸张都将依然欠缺成熟。的实验室里通过3D纸张所制造的的组织和循环系统，在外观上、形态、菱胞内种类、菱胞内生存者时间等着重还和都将有差距或是有限制，往往能够解决问题都将的复杂功用，只能被称之为“类的组织”或“类循环系统”。好消息是，近日卡内基梅隆国立大学扩建工程学院(College of Engineering， Carnegie Mellon University)的深入研究人员宣布，他们已最终合作开发了一种史无前例的3D生物学纸张新方法，使的组织扩建工程行业向3D纸张全外观上脑部又迈进了一步。这项高效率被称之为Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH)，它使深入研究人员克服了除此以外3D生物学纸张新方法面临的许多挑战，并透过软木和活性金属材料解决问题了前所未有的亮度和保真度。体液的每一个循环系统，比如脑部，都是由特殊菱胞内构成的，它们由一种叫来作菱胞内外基质(ECM)的生物学前端连接在两人。这种ECM蛋白在线共享菱胞内正常功用所需的形态和生化信号。然而，到在此之前，凭借传统的生物学所制造新方法还能够重修这个复杂的ECM架构。卡内基梅隆国立大学生物学临床扩建工程(BME)与金属工程技术扩建工程的教授亚当？范辛格(Adam Feinberg)说是：“通过使用人类脑部的MRI数据集，我们很难准确地重现病症特定的法临床形态、3D生物学纸张肝菱胞和人类脑部菱胞内，使它们具备如脑部瓣膜或心室一样的只不过功用。”“肝菱胞是一种极为理想的3D纸张生物学金属材料，因为它依然构成了你全身的每一个的组织，” 范辛格的实验室的BME教授生理查德·哈德森(Andrew Hudson)解释说是，“然而，3D纸张之所以如此瓶颈，是因为它一开始是液态的--所以如果你想在空里纸张它，它只会在你的构筑和平台上产生一个青洲。所以我们合作开发了一种高效率来防止它变形。”范辛格的实验室合作开发的“FRESH”3D生物学纸张高效率，能让肝菱胞在发泡坚实液里逐层堆积，使肝菱胞有机会在从坚实液里取出之前凝固到位。用“FRESH”高效率纸张完成后，将发泡从室温熔化至体温即可将坚实发泡升华。这样，深入研究人员就可以在不破坏已纸张的肝菱胞或菱胞内形态的前提下移除坚实发泡。这种新方法是3D生物学纸张行业只不过感到兴奋的突破。因为它很难针对大型都将纸张肝菱胞前端。不仅限于肝菱胞，其他多种一般而言发泡，比如糖原、藻酸醋、透明质酸等，均可通过“FRESH”高效率进行3D生物学纸张，为的组织扩建工程共享了一个强大、适应性强的和平台。重要的是，深入研究人员还合作开发了开放源码其设计，这样依然任何人(从临床的实验室到高里科学班)，都可以构筑并拿到低成本、高性能的3D生物学纸张机。展望未来，FRESH在再生临床的许着重都能用得上，从伤口复建到循环系统生物学扩建工程，但它只是一个急剧增长的生物学所制造行业的一部分。作为卡内基梅隆国立大学生物学扩建工程循环系统计划的成员之一，范辛格教授指出，“我们只不过问及的是高效率的融合。不仅仅是我的的实验室在生物学纸张上都所来作的，还有其他的实验室和公司在干菱胞内科学、机器学习、计算机模拟以及新的3D生物学纸张硬件和软件行业所来作的工作。虽然我们很兴奋在其设计体液功用性的组织和循环系统上都取得了只不过的进展，但还有许多深入研究尚无完成。”卡内基梅隆国立大学的深入研究人员在简介《科学》杂志上发表论文，详菱介绍了这种新高效率。参考资料：https：//www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190801142542.htm