美国研究团队研发出新型生物打印技术,可快速生成有复杂内部结构的生物相容性水凝胶,用来模仿人体气管和血管等脉管系统,为未来人造功能性器官扫除一个重要的技术障碍。该突破性成果刊登在近日的《科学》杂志上。
人造功能性组织的最大障碍之一,是无法制造出复杂的脉管系统将营养物质运送至人体组织中。此外,人体器官中还包含独立的脉管网络,例如肺中的气管和血管以及肝脏中的胆管和血管,这些相互渗透的网络在物理上和生物化学上是相互缠绕的,结构本身与组织功能密切相关。
为了应对这一挑战,由美国莱斯大学的乔丹·米勒和华盛顿大学的凯利·史蒂文斯领导的研究团队开发出一种水凝胶3D打印技术。这种新的开源生物打印技术的核心是被称为“组织工程立体光刻仪”(SLATE)的设备和相应的蓝光吸收剂。该系统应用增材制造原理,在水凝胶预溶液中添加了蓝光吸收剂,使得吸收蓝光后凝固的水凝胶被限定在非常精细的一层中。
该系统可以在几分钟内生成具有复杂内部结构的生物相容性水凝胶。这使科学家们能够创造出复杂的脉管网络,模拟人体血液、空气和淋巴等物质的自然通道。
为了证明该研究的原理,科学家们生成了一个模拟肺泡的水凝胶模型,实验表明人造气管可将氧气输送至人造血管网络中,与人体肺泡的气体交换活动相似,红血球流经人造肺泡周围的血管网络时能够捕获氧气。此外,为了验证打印组织的生物兼容性,研究人员还将含有肝细胞的生物打印结构植入有慢性肝损伤的小鼠体内,结果显示,肝细胞能够在植入后存活。
利用患者自身组织细胞通过生物打印来生成移植用功能性器官一直是科学家们的梦想,因为它不仅能解决来源稀缺问题,还能防止器官排斥。不过,史蒂文斯表示,肝脏的功能有500种之多,这样的复杂性意味着目前尚没有人造物可以替代,但未来的生物打印器官有望实现这一目标。预计生物打印在20年内将成为医学的重要组成部分。(记者李山)
总编辑圈点
3D打印刚刚进入公众视野时,有人认为这种技术只是一种噱头。因为有些3D打印出来的东西结构简单、表面粗糙,看起来似乎不太高级。经过不断迭代升级,3D打印已经在打破人们对它的偏见。在航空领域,它可以为飞机和宇宙飞船打印零部件;在医学领域,它竟然可以用来打印血管。如此展望10年甚至20年,3D打印所能发挥的作用将进一步超越我们的想象。
新化月报网报料热线:886 2395@qq.com
最近更新
- 全省法院实现诉讼费缴退费“线上办” 传统线下缴退费功能为何仍保留?2022-01-15
- 受疫情影响西安部分区县蔬菜滞销,亟需各方助力解决2022-01-15
- 恩施州6个重大交通运输项目集中开工!总投资32亿元2022-01-15
- 【15号用】3岗招聘若干人!45岁以下可报!五险一金+包食宿!2022-01-15
- 国际科技合作助推湖南优势领域提升国际竞争力2022-01-15
- 延安城区新增车位3100个 有效破解停车难2022-01-15
- 鸿星尔克入选2021年“诚信之星”!2022-01-15
- 菏泽农商行新兴支行开展包片行政村信贷产品推介活动2022-01-15
- 巩义市:党员“双报到”进社区 为民服务“不打烊”2022-01-15
- 广东珠海1月15日新报告1例本土确诊病例2022-01-15
- 大降价!阜阳即将启动2022-01-15
- 北京专报丨国家卫健委:天津疫情仍在持续发展,西安疫情进入收尾阶段2022-01-15
- 陕西对符合解除隔离条件人员 落实后续7天居家健康监测措施2022-01-15
- 信阳消防联合多部门 开展应急实战演练2022-01-15
- 城西区:“红色存折”让社区志愿服务更有温度2022-01-15
- 乘动车忘带身份证 可开电子证明2022-01-15
- 陕西组建2400人的省级医疗团队 支援本土确诊病例救治工作2022-01-15
- “德尔塔”与“奥密克戎”,救治有何不同?2022-01-15
- 手拉手共成长 长沙清水塘北辰小学孩子“牵手”湘西娃2022-01-15
- 抓整改 提标准 县住建局全力提升城市精细化管理水平2022-01-15
- 破防了!这家山东科技企业的暖心行动2022-01-15
- 临潼区:多措并举助力农业复工复产2022-01-15
- “这个嘉宾思路厉害”,市消保委委员张兆安做客《海波热线》特别节目2022-01-15
- 福州市副市长、公安局长王锡章带队到莆田市公安局考察调研疫情防控工作2022-01-15
- 合肥这家知名书店,新年再出发2022-01-15
- 崔同富到武定县开展春节走访慰问2022-01-15
- 北京:迎接冬奥会和冬残奥会长安街开始布置花坛2022-01-15
- 洋码头首家文旅免税直购店落地重庆十八梯景区2022-01-15
- 每户将分到70斤!更多物资送达……直击杭州西溪雅苑封控现场2022-01-15
- 本土确诊+104,其中河南+52,天津+39,珠海新增感染者均系奥密克戎2022-01-15