倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的冷凍和3D打印技術(shù)，可用于創(chuàng)建組織再生和復(fù)制器官的生物結(jié)構(gòu)。 印刷的結(jié)構(gòu)可以模仿大腦和肺臟等器官的特性。

3D打印的支架在組織工程領(lǐng)域變得越來(lái)越普遍，因?yàn)榭茖W(xué)家們希望找到創(chuàng)建人造人體器官進(jìn)行移植或藥物篩選的方法。但是可以用細(xì)胞“種植”的支架對(duì)于用于組織再生特別有用，幫助損傷的身體部位使用新鮮的活細(xì)胞來(lái)愈合。

倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)的一種新技術(shù)，可以創(chuàng)造出精確模仿人體軟組織的軟質(zhì)腳手架。研究人員認(rèn)為，這種方法可以幫助軟組織的再生，并且有朝一日可以幫助種植的神經(jīng)元細(xì)胞再生大腦和脊髓。

新技術(shù)涉及3D打印和低溫（冷凍）的使用，并且在早期的測(cè)試中，研究人員用真皮成纖維細(xì)胞接種了3D打印的支架。這些細(xì)胞在皮膚中產(chǎn)生結(jié)締組織，研究人員指出，他們印刷的支架導(dǎo)致新的結(jié)締組織的成功附著和存活。

在新工藝中，使用固體二氧化碳（干冰）快速冷卻水凝膠油墨，從3D打印機(jī)中擠出。雖然冷凍，水凝膠不能用于功能的目的，但一旦解凍，印刷的凝膠像人體組織一樣柔軟，但足以支撐自己。這是一個(gè)重大的突破，因?yàn)樗z結(jié)構(gòu)在歷史上一直是在這個(gè)領(lǐng)域工作的科學(xué)家的共同問(wèn)題。

研究人員認(rèn)為干冰的使用一直是該項(xiàng)目取得成功的主要因素之一：“低溫技術(shù)是這項(xiàng)技術(shù)的新穎方面，”帝國(guó)生物工程系的研究人員Antonio Elia Forte博士解釋說(shuō)。 “它利用液體和固體之間的相變來(lái)觸發(fā)聚合，并創(chuàng)造出可以保持其形狀的超柔軟物體。這意味著該技術(shù)具有廣泛的可能用途?！?/span>

這對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)只是一小步，但可能導(dǎo)致未來(lái)的重要里程碑：創(chuàng)造可用于科學(xué)測(cè)試的復(fù)制身體部位或甚至整個(gè)器官，可能替代用于實(shí)踐手術(shù)的動(dòng)物體。這項(xiàng)研究還可能導(dǎo)致干細(xì)胞生長(zhǎng)的新的可能性，這個(gè)過(guò)程可以產(chǎn)生不同種類的細(xì)胞。

所有這一切只有在倫敦的研究人員可以擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)范圍的時(shí)候才會(huì)發(fā)生，從微小的組織切片移動(dòng)到更大的結(jié)構(gòu)。帝國(guó)機(jī)械工程系的另一位研究人員Zhengchu Tan說(shuō)：“目前我們已經(jīng)創(chuàng)建了幾厘米大小的結(jié)構(gòu)，但理想情況下，我們希望使用這種技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)整個(gè)器官的復(fù)制品?！?/span>

“超級(jí)軟水凝膠的低溫3D打印”的研究已經(jīng)發(fā)表在Nature：Scientific Reports上。其他作者還有Cristian Parisi，Lucy Di Silvio和Daniele Dini。

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