本月早些時候，倫敦帝國理工學院發(fā)表了一篇論文，認為通過結合工程和分子科學，3D打印可以更快，更一致，更便宜。 現(xiàn)在，倫敦瑪麗皇后大學（QMUL）的研究人員已經開發(fā)出新的分子3D打印技術，可以幫助重新創(chuàng)造類似于人體的復雜生物環(huán)境。

QMUL以其使用添加劑制造技術使物體消失的工作而聞名，創(chuàng)造了一種簡單而廉價的技術，稱為3DEAL，可以在軟物質中產生復雜的分子模式，如水凝膠，達到厘米級 深度和在微觀上的決議。

QMUL工程與材料科學學院的Alvaro Mata教授說：“人體主要由各向異性，分層結構和大多數(shù)三維結構組成。 “制造能夠再現(xiàn)這種結構的物理和化學特征的環(huán)境的新方法，將會對開發(fā)更有效的藥物或更多功能性組織和器官構建體的設計有重要意義?！?/span>

馬塔教授是該項目的首席研究員，該項目由ERC啟動資助資助，最近該研究團隊發(fā)表了題為“3D電泳輔助光刻（3DEAL）：3D分子印刷創(chuàng)造功能”的論文 Patterns and Anisotropic Hydrogels，“Advanced Functional Materials; 共同作者包括Juan P. Aguilar，Michal Lipka，GastónA. Primo，Edxon E. Licon-Bernal，Juan M.Fernández-Pradas，Andriy Yaroshchuk，F(xiàn)ernando Albericio和Mata教授。

該摘要寫道：“以微米級分辨率輕松生成由功能分子組成的各向異性水凝膠環(huán)境的能力是生物材料領域令人興奮的可能性。這項研究報告了一種新穎的3D電泳輔助光刻（3DEAL）平臺，它結合了蛋白質組學，生物技術和微細加工等元素，在水凝膠中打印明確的3D分子模式。 3DEAL平臺的潛力通過在九種廣泛使用的水凝膠中對免疫球蛋白G，纖連蛋白和彈性蛋白進行圖案化并且表征圖案深度，分辨率和縱橫比來評估。此外，通過制造包括平行和垂直柱，曲線，分子組成的梯度以及尺寸和深度從數(shù)十微米到數(shù)厘米的多種蛋白質的圖案的復雜圖案來證明該技術的多功能性。印跡分子的功能是通過在纖連蛋白模式聚丙烯酰胺 - 膠原水凝膠上培養(yǎng)NIH-3T3細胞并選擇性地支持細胞生長來評估的。 3DEAL是一種基于可控分子印刷的簡單，易用和多功能的水凝膠圖案化平臺，可以實現(xiàn)可調諧，化學各向異性和分層3D環(huán)境的開發(fā)。

電泳指的是帶電粒子在流體或凝膠中在電場的作用下的運動，并與之前的3D打印技術結合使用。 QMUL的3DEAL技術使得可以用QMUL所稱的“化學成分的空間控制”來設計3D水凝膠環(huán)境。

這使他們有機會重新創(chuàng)造實際的生物學場景，如3D模式和分子梯度，這些場景可以用于構建復雜的組織工程構建體和設計新的藥物篩選平臺。

QMUL的博士生Primo解釋說：“這項技術的一個主要優(yōu)勢是其堅固性和成本效益。 “它很簡單，可以用于不同類型的易得水凝膠，并用不同類型的分子進行圖案化。”

3DEAL技術的最重要的設計特征是電場和多孔掩模，其以大的體積以微尺度分辨率移動和定位水凝膠內的不同類型的分子。

昆士蘭科技大學再生醫(yī)學科學與工程專家Dietmar Hutmacher表示：“仿生和各向異性水凝膠的制備表現(xiàn)出與方向相關的結構和性質，已經引起了科學界的極大興趣。 “Mata實驗室利用這種創(chuàng)新的3DEAL技術擴大了工具箱的范圍?！?/span>

QMUL研究團隊的目標是創(chuàng)造出創(chuàng)新的3DEAL技術的變體，以允許更復雜的圖案化，并專注于生物學研究和組織工程應用的體外模型。

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