3D生物打印再升级 可用人造瓣膜或成现实

30年前，3D手写电子技术第一次进入人们的视野。它与都是手写指导数学模型基本相同，手写机内配有液体或粉末等“手写工艺”，与微电脑连接后，通过微电脑控制把“手写工艺”一层层类比起来，再次把计算机上的远景变成实物。时至今日，3D手写电子技术的应用教育领域已远远超出人们的预想，令人不可思议的3D手写食物、3D手写药物、3D手写住房、3D手写车主相继出现，甚至连3D手写空间站工具和零件都有了。而在公共卫生教育领域，生物科学家们也已取得成功适用3D电子技术来生产厂订制随心所欲、眼皮、脚踝置换、助听器，甚至是眼镜。今年4月，巴勒斯坦生物科学家还向世界展示了全球首例3D手写的樱桃般大小的“明晰肺部”。不过，已确定3D手写生理肾脏一直不够成熟。麻省理工学院中通过3D手写工业用的秘密组织和肾脏，在大小、本体、钝胞种类、钝胞幸存时间等多特别还和生理肾脏有贫富差距或是有限制，多半未能实现生理肾脏的比较简单系统，只能被称做“类秘密组织”或“类肾脏”。好消息是，近日卡内基梅隆私立大学工程学院(College of Engineering， Carnegie Mellon University)的研究者职员宣布，他们已取得成功开发了一种史无前例的3D微生物手写分析方法，使秘密组织工程教育领域向3D手写装配肺部又迈进了一步。这项电子技术被称做Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH)，它使研究者职员关键在于了现有3D微生物手写分析方法遭遇的许多下一场，并利用较硬和活性工艺实现了前所未有的精度和保真度。生理的每一个肾脏，比如肺部，都是由特殊钝胞看成的，它们由一种叫做钝胞外基质(ECM)的微生物把手连接在四人。这种ECM蛋白网路缺少钝胞正常系统所需的本体和再生路径。然而，到已确定，凭借传统的微生物工业用分析方法还未能重建这个比较简单的ECM架构。卡内基梅隆私立大学微生物药理学工程(BME)与工艺生物科学工程的教授夏娃？扬哈特(Adam Feinberg)说：“通过适用生命肺部的MRI数据，我们能够恰当地重现患者特定的解剖本体、3D微生物手写多糖和生命肺部钝胞，使它们具备如肺部瓣膜或膀胱一样的或许系统。”“多糖是一种更为理想的3D手写微生物工艺，因为它基本上看成了你眼睛的每一个秘密组织，” 扬哈特麻省理工学院的BME博士生安德鲁·艾伦(Andrew Hudson)解释说，“然而，3D手写之所以如此困难，是因为它一开始是液态的--所以如果你想在空中手写它，它只会在你的重构该平台上过渡到一个水坑。所以我们开发了一种电子技术来防止它变形。”扬哈特麻省理工学院开发的“FRESH”3D微生物手写电子技术，能让多糖在混合物支柱液中逐层沉积物，使多糖有希望在从支柱液中装入之前凝固顶多。用“FRESH”电子技术手写完成后，将混合物从室温加热至体温亦可将支柱混合物融化。这样，研究者职员就可以在不破坏已手写的多糖或钝胞本体的前提下移除支柱混合物。这种分析方法是3D微生物手写教育领域或许很棒的创出。因为它能够针对大型生理肾脏手写多糖把手。不仅限于多糖，其他多种一般来说混合物，比如糖原、藻酸卤、胶原等，均可通过“FRESH”电子技术顺利完成3D微生物手写，为秘密组织工程缺少了一个强劲大、适应性强劲的该平台。重要的是，研究者职员还开发了源代码外观设计，这样基本上任何人(从药理学麻省理工学院到高中生物科学班)，都可以重构并获得低成本、高性能的3D微生物手写机。展望未来，FRESH在有机体药理学的许多特别都能用得上，从伤口修缮到肾脏微生物工程，但它只是一个不断激增的微生物工业用教育领域的一部分。作为卡内基梅隆私立大学微生物工程肾脏开发计划的成员之一，扬哈特博士指出，“我们或许发表意见的是电子技术的糅合。不仅仅是我的麻省理工学院在微生物手写特别所做的，还有其他麻省理工学院和一些公司在干钝胞生物科学、机器学习、计算机模拟以及新的3D微生物手写硬件和软件教育领域所做的指导。虽然我们很吃惊在外观设计生理系统性秘密组织和肾脏特别取得了或许的进展，但还有许多研究者都已完成。”卡内基梅隆私立大学的研究者职员在近期《生物科学》时尚杂志上刊载论文，详钝解说了这种新电子技术。参考资料：https：//www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190801142542.htm