《電子技術(shù)應(yīng)用》
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新型方法讓3D打印器官和食物成為可能

2019-04-27
關(guān)鍵詞: 器官 3D打印

  3D打印目前已經(jīng)活躍在醫(yī)療領(lǐng)域,,我們可以為患者定制假牙,、助聽器等醫(yī)療設(shè)備,。但有人會(huì)問,,為什么不直接3D打印器官呢?

  因?yàn)闃?gòu)成大多數(shù)人體器官的錯(cuò)綜復(fù)雜的糊狀組織并不像醫(yī)療器械那樣易于3D打印,。但是,,加州大學(xué)伯克利分校的工程師們創(chuàng)造的一款新設(shè)備有望使器官和食品等生物材料的3D打印成為可能。

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  活細(xì)胞需要非常特定的溫度和化學(xué)條件才能存活,并且在漫長(zhǎng)的打印過程中經(jīng)常會(huì)變質(zhì),。該設(shè)備使用相同的打印機(jī)同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)圖層,,然后將它們一個(gè)堆疊在另一個(gè)上面,以形成 3D 結(jié)構(gòu),。這種做法加速了打印過程,,使細(xì)胞更有可能保持活力。

  該設(shè)備的設(shè)計(jì)者,,機(jī)械工程教授 Boris Rubinsky 表示,,“3D生物打印的問題在于它是一個(gè)非常緩慢的過程,所以你不能打印任何大的東西,,因?yàn)樯锊牧蠒?huì)在你完成時(shí)變質(zhì),。我們的一項(xiàng)創(chuàng)新是,,在打印時(shí)凍結(jié)生物材料,以便保存更長(zhǎng)的時(shí)間,,我們還可以控制冷凍速度,。”

  當(dāng)器官放在芯片上送至外太空,,有助于了解人在太空為什么會(huì)生病

  4月30日,,SpaceX 獵鷹 9 號(hào)火箭將向國(guó)際空間站發(fā)射貨物。賓夕法尼亞大學(xué)科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)也將送上空間站,,這將有助于闡明為什么宇航員在太空上更容易生病,。

  美國(guó)宇航局此前有報(bào)告說,29名阿波羅宇航員中有15人患有細(xì)菌或病毒感染,。1989年至1999年,,超過26名宇航員受感染。研究人員認(rèn)為,,在太空軌道上運(yùn)行會(huì)抑制宇航員的免疫系統(tǒng),,為感染創(chuàng)造肥沃土壤,但沒人真正明白病因在何,。

  賓大工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授 Dan Huh 十多年來一直在開發(fā)超小型設(shè)備——在芯片上模擬整個(gè)人體器官,。第一個(gè)芯片是模仿人體呼吸道內(nèi)的感染,看看在太空軌道上細(xì)菌和周圍細(xì)胞會(huì)發(fā)生什么,。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過創(chuàng)造真正血管,,與人類骨髓細(xì)胞相互作用,讓他們跟蹤中性粒細(xì)胞對(duì)細(xì)菌感染的反應(yīng),。

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  研究員認(rèn)為,,芯片上的器官為各種研究提供了希望,正試圖利用這先進(jìn)系統(tǒng)來模擬復(fù)雜人類疾病背后的生物過程,。


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