利用光、声和气泡的新型三维生物打印系统

天の川

利用光、声和气泡的新型三维生物打印系统使完美的器官复制更近了一步

又一项长期存在于科幻小说中的技术已经迈出了成为现实的第一步：3D 生物打印复杂的人体器官。 能够为患者3D打印出整个肾脏、心脏等器官的复制品是一个令人兴奋的概念，研究人员现在设计出了一种新型的3D生物打印机，利用声、光和气泡使这个梦想更近了一步。



3D生物打印技术由来已久。 这是一个缓慢的过程，设备一次只打印几个细胞，一层一层地打印。 问题在于，这种方法会损伤细胞，而且缺乏制作完美人体组织复制品所需的精确度。

澳大利亚的研究人员发明了一种名为动态界面打印（DIP）的新工艺，通过一次打印单个细胞来解决精度不高的问题。 它的工作原理是在一根管子中注入液态聚合物，然后用光产生一个气泡，并使其硬化以符合组织的形状。 接着，扬声器发出声波，振动气泡，推动 3D 打印细胞就位。




声明称，尽管该系统的精度有所提高，但其速度仍比传统 3D 生物打印方法快 350 多倍。

墨尔本大学柯林斯生物微系统实验室（Collins BioMicrosystems Laboratory）负责人、研究的共同作者大卫-柯林斯（David Collins）告诉澳大利亚广播公司墨尔本分台的拉夫-爱泼斯坦（Raf Epstein）："我们正在做的是用二维模式照射整个气泡--这也是这项技术的与众不同之处--我们正在打印整个气泡。不断改变这些投影，这些投影会随着我们的工作而固化各个层。 其基本原理是，我们可以将光线照射到材料上，从而创造出一种固体。"

柯林斯表示，由于组织在打印过程中是漂浮的，因此该系统可以使用非常柔软的材料创建精细的结构，比目前使用的任何材料都要柔软。




组织还可以直接印制在培养皿中，而不是通常的硬表面上，从而通过消除组织转移过程中的物理处理来提高细胞存活率。 这样就能安全地制造出更脆弱的组织。

到目前为止，该团队只打印出了直径仅为 3 厘米、长度为 7 厘米、分辨率为 15 微米的样本。 他们设想，DIP 最终将用于复制专为病人或医学研究设计的人体器官。 它还可以在药物测试试验中取代动物组织。

研究小组说，DIP"有助于为抗击癌症和其他疾病的更有效、针对病人的疗法铺平道路"。


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