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              一種在潮濕條件下進行生物制造的粘性生物墨水

              科研前沿
              2024
              03/13
              14:46
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              供稿人:張智航、連芩
              供稿單位:西安交通大學(xué)機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室
              來源:中國機械工程學(xué)會增材制造技術(shù)(3D打?。┓謺?br />
              生物打印已成為制造有生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的活細胞支架的一種關(guān)鍵方法。例如,骨骼再生,軟骨、皮膚、肝和神經(jīng)組織,以及用于疾病調(diào)查和藥物篩選的組織建模,均已通過三維(3D)生物打印實現(xiàn)。生物打印的一種方法是術(shù)中生物打?。↖OB),其中生物墨水在外科手術(shù)過程中實時圖案化在活物體上以進行組織修復(fù)。與體外生物打印后植入的組織相比,IOB最大限度地減少了樣品轉(zhuǎn)移或手動干預(yù)引起的污染和干擾的風(fēng)險。因此,IOB是一種新興且有前途的技術(shù),越來越多地應(yīng)用于組織修復(fù),特別是用于骨骼,軟骨和皮膚等皮膚組織的再生。

              最近上海交通大學(xué),哈佛大學(xué)等聯(lián)合研究出了一種由明膠甲基丙烯酰、明膠、甲基丙烯酸化透明質(zhì)酸和皮膚分泌物Andrias davidianus組成的粘性生物墨水[1]。生物墨水表現(xiàn)出良好的內(nèi)聚力,允許在潮濕條件下的擠出生物打印,同時對具有不同化學(xué)性質(zhì)的各種表面顯示出良好的附著力,這是通過生物墨水配方中呈現(xiàn)的各種鍵來實現(xiàn)的。因此,這種生物墨水能夠使用擠出生物打印制造復(fù)雜的平面和體積結(jié)構(gòu),其中使用符合人體工程學(xué)的手持式生物打印機進一步提高靈活性,以實現(xiàn)原位生物打印。體外實驗表明,細胞保持高活力;進一步的體內(nèi)研究表明,良好的整合和即時損傷密封。生物墨水的特性表明其在擠出生物打印中的潛在廣泛用途,并可能將生物打印的應(yīng)用擴展到原位敷料和微創(chuàng)組織再生等情況。



              圖1 IOB與手持式擠出生物打印機 a) 手持式便攜式生物打印機的設(shè)計;b)在25-30°C下培養(yǎng)皿表面上使用手持式生物打印機進行3D生物打印; c)在潮濕條件25-30°C下使用手持式生物打印機在培養(yǎng)皿表面上使用粘性生物墨水(GGHS)進行生物打印的圖案。 d)在25-30°C下離體豬皮膚上的原位生物打印。

              參考文獻:
              Li, W. L.; Wang, M. A.; Wang, S. W.; Wang, X. P.; Avila, A.; Kuang, X.; Mu, X.; Garciamendez, C. E.; Jiang, Z. W.; Manriquez, J.; et al. An Adhesive Bioink toward Biofabrication under Wet Conditions. Small. DOI: 10.1002/smll.202205078.



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