UTA科学家在研究应用更广泛的3D生物打印墨水

“3D生物打印的组织、血管、甚至是完整的器官都可植入患者的体内”是一个相当超前的想法,但被世界各地的许多研究人员视为主要目标。不过研究人员们都面临着一个重大障碍:你如何3D打印一个支架,并让细胞在里面存活和生长。目前大多数的解决方案都是在水凝胶结构中嵌入干细胞。事实证明,找到足够强大的细胞支撑来的保持3D打印的一致性是非常困难的。因此,美国德克萨斯大学阿灵顿分校(UTA)的Kyungsuk Yum正在致力于研究在3D打印的bioink(通用三维组织印刷细胞、组织基质)中充塞碳纳米管,这将有希望为细胞提供足够的支撑。他刚刚获得了美国国家科学基金会10万美元的研究资助。

当然,Yum并不是第一个试图找到一种方法来解决水凝胶的障碍的人。比如美国宾夕法尼亚州立大学的一组研究人员正致力于在藻酸盐内注入软骨细胞,以此来制作一种3D生物打印材料。但是Yum正在研究的是一个适用范围也许更广泛的解决方案。

科学家找到3D打印更接近天然软骨组织的方法》

Yum解释说:“3D生物打印完全围绕3D打印,以及可以封装细胞和促进细胞增长的生物相容性油墨来研究。这种材料需要在处于液体状态,不过一旦3D打印创建自支撑结构后,这种材料就会变硬。不幸的是,这种油墨难以实现液体和固体状态之间的平衡,创建的结构非常的不稳定。理想情况下,bioinks在印刷过程中应该是液体状的,打印完成后会变为固体状态。我们正在开发一种纳米复合的材料bioink,这种材料填充了纳米碳管。我们的bioink将改变其机械性能,当bioink被用于压力印刷时,它会变成液体状态。但当印刷后的压力被释放时,bioinkhi还原为固体状物质。”

“器官是非常复杂的结构,如果我们成功了,我们将能够打印更复杂的3D组织结构。该结构具有更高的分辨率,它更类似于我们身体内部的器官。从那时起,我们可以努力开发一种新技术来打印与生理相关的3D组织,并且该组织能够在人体内工作,”Yum说。

UTA材料科学与工程系的系主任Stathis Meletis说:“Yum博士的创新性研究在材料科学与工程、生物工程和生物等领域有着巨大影响。广泛应用Yum的研究可以改变我们的生活。”

对bioink的研究需要一段时间才会产生结果。Yum从2013年起先后获得UTA、美国伯克利大学和麻省理工的博士后职位。因为他开发的血管注射剂,他最近收到了德克萨斯医学研究合作所的补助金,这种血管注射剂是近红外光学生物传感器纳米管,它能不断分析糖料病患者的血糖水平。Yum的UTA研究小组专注于研究综合了物理科学、工程学、生命科学与生物医学的微米和纳米级材料。

(编译自3Ders.org)

浏览更多最新、最快、最有价值的3D打印机资讯,请上天工社maker8.com