《電子技術(shù)應(yīng)用》
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德國慕尼黑大學(xué)生改造Ultimaker醫(yī)療3D打印人體組織

2016-11-01

  德國慕尼黑技術(shù)大學(xué)的學(xué)生日前改造Ultimaker 2+型3D打印機(jī),并開發(fā)了專門用于3D打印的生物墨水稱為“biotINK”,參加本年度的生物學(xué)競賽——iGEM挑戰(zhàn)大賽,。

  3D生物打印是現(xiàn)今最令人興奮的科研領(lǐng)域之一,。使用特殊的3D打印機(jī),專家們已經(jīng)能夠使用真正的人類細(xì)胞制造精確成形的人體組織,,而這些3D打印出來的組織可能很快被應(yīng)用于移植和其他用途,。然而,3D打印組織,,是需要額外的特殊物質(zhì)輔助的,,因為細(xì)胞本身并不具備3D打印特性,它不能直接從3D打印機(jī)的噴嘴中擠出來,。于是,,科學(xué)家開發(fā)了生物墨水,生物墨水和細(xì)胞混合起來,,使得細(xì)胞可以打印成組織,。

  一群來自德國慕尼黑技術(shù)大學(xué)的學(xué)生帶著自己開發(fā)的應(yīng)用于3D生物打印的生物墨水,參加iGEM挑戰(zhàn)大賽,,這是每年面向生物學(xué)家,,生物化學(xué),生物工程師舉辦的一場3D生物打印大賽,。他們的生物墨水含有生物素和鏈霉素,,團(tuán)隊把它命名為“biotINK?!?/p>

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  研究人員認(rèn)為,,他們的生物墨水可以與其他需要臨時支架來支持有機(jī)結(jié)構(gòu)的3D生物打印技術(shù)完美融合。biotINK的功能像是一種“分子強(qiáng)力膠”,,將生物素和受體結(jié)合起來,,使科學(xué)家能夠精確定位3D打印細(xì)胞,使“三維細(xì)胞間的交流和生理的微環(huán)境”能夠更快形成。

  “鏈霉素結(jié)合生物素,,縱橫交叉形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),,使得生物素結(jié)合到受體成為可能,”研究組成員Luisa Krumwiede介紹說,,“然后聚合形成三維結(jié)構(gòu),。”

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  biotINK的另一個重要的優(yōu)勢是可應(yīng)用在常規(guī)的FDM 3D打印機(jī)如Ultimaker 2+,,而Ultimaker 2+這種打印機(jī)比專業(yè)的3D生物打印機(jī)便宜得多,。雖然為了能夠打印細(xì)胞需要在Ultimaker進(jìn)行一些參數(shù)的修改,但是慕尼黑學(xué)生相信世界上越來越多的實驗室會接受這種打印機(jī),。這使得更多的實驗室參與3D生物打印試驗,,無疑將加速醫(yī)療保健領(lǐng)域的發(fā)展。

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  除了開發(fā)biotINK和他的3D打印系統(tǒng),,學(xué)生們還開發(fā)了幾種3D打印組織的方法,。為了打造合成器官,學(xué)生改良紅外線導(dǎo)致的細(xì)胞分泌胰島素,,并且還試圖在3D打印的組織內(nèi)誘導(dǎo)血管形成,。

  iGEM挑戰(zhàn)大賽決賽在波士頓舉行,“我們相信我們一定能成功,,”Krumwiede說,。


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