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中美醫(yī)學(xué)專家攜手取得3D生物打印新進(jìn)展

2018年11月16日 10:34 | 來源:中國新聞網(wǎng)
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中美醫(yī)學(xué)專家攜手取得3D生物打印新進(jìn)展

    紅色為管腔外層,綠色為內(nèi)層。醫(yī)院供圖

中新網(wǎng)上海11月15日電 (袁蕙蕓 葉佳琪 陳靜)將各種功能細(xì)胞注入打印機(jī)精準(zhǔn)構(gòu)建復(fù)層空腔組織,這是科學(xué)創(chuàng)意還是現(xiàn)實(shí)?上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院15日披露,該院整形外科皮慶猛博士的研究揭示3D生物打印已經(jīng)實(shí)現(xiàn)空腔組織打印,且打印后細(xì)胞能夠長期存活。

皮慶猛的研究有望用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜空腔組織或器官的精準(zhǔn)構(gòu)建,尤其對需要空腔器官或組織移植的病人,是一種新的獲取供體的形式。該研究成果還有望用于體外血管、腸道、泌尿系統(tǒng)等空腔臟器疾病模型模擬、藥物篩選、組織移植替代物等諸多領(lǐng)域。

國際生物材料知名雜志《Advanced Materials》在線發(fā)表了皮慶猛題為“多層環(huán)狀組織的數(shù)字可調(diào)微流控生物打印”的研究論文。據(jù)了解,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Yu Shrike Zhang教授及加州大學(xué)洛杉磯分校Ali Khademhoseini教授為共同通訊作者。該研究意味著中國3D生物打印技術(shù)正逐步與世界接軌。

國際生物材料知名雜志封面。醫(yī)院供圖

國際生物材料知名雜志封面。醫(yī)院供圖

3D生物打印難在哪里?據(jù)皮慶猛介紹,生物打印需要考慮非常多的因素,比如:打印材料的細(xì)胞相容性、力學(xué)強(qiáng)度等。相對于一般實(shí)體組織,空腔組織構(gòu)建更為復(fù)雜,不僅要求多細(xì)胞成分,還涉及到不同亞層細(xì)胞類型和功能等。該研究證實(shí)3D生物打印通過新型設(shè)計(jì)系統(tǒng),可以快速、精準(zhǔn)、個(gè)性化構(gòu)建含有不同功能細(xì)胞的血管、尿道等復(fù)層空腔組織,組織結(jié)構(gòu)清晰。

皮慶猛博士比喻,打印實(shí)體組織相當(dāng)于烤一個(gè)實(shí)心的面包,打印復(fù)層的空腔組織,相當(dāng)于烤一個(gè)空心的面包,這個(gè)空心還要分不同的夾層,層與層緊緊貼合又彼此分開。相對于一般的3D打印,生物打印需要全過程控制細(xì)胞活力,保護(hù)細(xì)胞不受傷害;其次空腔內(nèi)的不同功能細(xì)胞在各個(gè)層面能夠均勻分布,更符合人體正常結(jié)構(gòu)。

研究還證實(shí),通過控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)單層結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)在同一根管腔結(jié)構(gòu)反復(fù)切換的設(shè)想。將血管細(xì)胞、尿道細(xì)胞分別與復(fù)合水凝膠混合后,利用MCCES打印復(fù)層管腔組織,體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),細(xì)胞活力在80%以上,細(xì)胞在水凝膠支架材料上可以充分鋪展生長,并表達(dá)特異標(biāo)志物。(完)

編輯:趙彥

關(guān)鍵詞:3D生物打印 新進(jìn)展

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