3 d印制在动物实验组织成长和发展

新的3 d打印系统开发的研究人员在美国比以往任何时候都更印刷组织和器官,能够被移植到人身上替换丢失或受伤的身体部位。研究人员展示了他们可以打印三个不同组织类型——骨骼、肌肉和一个人类大小的耳软骨,做的继续生存和发展几个星期后移植到动物。

(以前)限制是不能打印大的构造,因为细胞不会生存,”说安东尼在北卡罗来纳州威克森林再生医学研究所,我们,领导工作。这是因为细胞的扩散限制的阻碍集群超过几百微米厚足够的氧气和营养生长介质。另一个问题,目前排除印刷大型组织的挑战是保持柔软的结构完整性cell-laden“墨水”,而他们被印刷成3 d形状。

安东尼和他的同事开发的系统地址这两个障碍。支持组织,一个软,营养丰富的水凝胶含有活细胞打印与可降解聚合物“模具”,把组织连接在一起,但随着时间的推移,生物降解。团队还印式微通道为氧气和营养结构提供空间,喂了组织,就像一个系统的血管在实际的器官。这几年开发系统的一部分,阿塔拉说,部分原因是印刷这么小的巩膜的困难。“你真的需要精确了毛细管的大小。我们设计的喷嘴去1/80th人类头发的直径,”他说。

作为一个概念验证,团队印刷不同的组织类型的例子使用这种方法,能够肌肉和骨骼组织移植到老鼠,和一个全尺寸的人类耳朵的皮肤下鼠标。几周后,当他们重新审视组织或骨头碎片的五个月,他们看到维管组织已经开始在巩膜留下的空间发展。

系统的另一个重要部分是能够精确地设计组织的形状是用计算机模型来产生一个模板的打印机。为了证明这一点,团队印刷一块骨头用人体干细胞是正确的大小和形状来代替颌骨受损的部分。我们现在看的长期生存能力和安全结构,”安东尼说。

布莱恩。德比曼彻斯特大学的生物研究员,英国称“伟大的工程”的工作。他解释说,几组正在研究类似的技术,如软细胞培养基结合困难聚合物结构,但阿塔拉的小组是第一个把不同的元素结合在一起,让他们的工作。展示三个不同的组织如结构,他们植入动物模型是一个很好的演示与当前技术所能达到的,如果你可以在一个单位包在一起,”他说。“这是一个了不起的成就。”