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生物制造

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Biopen加速干细胞修复

Printing results from the biopen

随着3D打印技术的发展和进步,我们越来越接近能够在体内植入3D打印组织的目标。目前,必须首先培养3D打印的细胞,然后使其生长成可行的组织-通常需要几天的时间。但是一种叫做“生物笔”的新仪器可以帮助加快这一过程。由澳大利亚研究人员开发的生物笔可以使外科医生在手术期间将新细胞直接“吸引”到骨骼上,然后填充到任何受损区域,从而修复受损的骨骼和软骨。

研究人员,由 戈登·华莱士 卧龙岗大学的医学博士与墨尔本圣文森特医院的骨科医生Peter Choong密切合作,首次在杂志上报道了他们的技术 生物制造 在2016年,现在已经在绵羊实验中进行了测试。

华莱士说:“迄今为止获得的数据非常有前途。” “我们正在继续优化打印协议,以证明生物笔的多功能性。”该团队现在还与制造商合作生产商用设备。

中描述的原型笔 生物制造 由医用级ABS类材料和6Al4V钛合金制成。它通过将由生物聚合物内部干细胞组成的生物墨水挤出到骨骼或软骨表面上而起作用。然后,通过使用来自安装在笔侧面的紫外线源的光对墨水进行光固化,使墨水固化。该设备将含有干细胞的结构直接吸引到缺损处,随后这些结构分化为软骨。

具体临床应用

Wallace及其同事在其论文中报告了使用生物聚合物的情况,例如基于藻酸盐的海藻提取物,而海藻提取物又被水凝胶保护。从那时起,他们一直在尝试寻找可能经过生物化学修饰的其他自然适用的生物聚合物来源。

华莱士说:“ biopen是我们针对特定临床应用的定制打印方法的首次尝试,” 物理世界。 “我们现在有一个高级程序,用于开发专门设计的打印机和可在许多领域使用的生物墨水配方。”

“其中之一是在iFixpen项目中治疗眼睛损伤,该项目是与悉尼眼医院合作开展的,”华莱士继续说道。 “另一种方法是制造包含人类胰岛细胞进行移植的3D打印结构,我们正在与皇家阿德莱德医院合作进行这项工作。”

他补充说,第三个项目旨在为部分耳朵缺失的儿童制作3D打印的耳朵,这也带来了一些有趣的挑战。在这种情况下,必须以适当的形状打印包含多种材料和干细胞的结构,这要求研究人员开发多种墨水配方和多头打印系统,这将由悉尼的皇家价格阿尔弗雷德医院提供。

“我们还有一个新的基础研究计划,着眼于打印和发育干细胞,例如诱导性多能干细胞,以及它们如何发育成神经元,”华莱士透露。 “这项工作将帮助我们获得对神经疾病的新见解。”

  • 本文是一系列综述IOP 出版杂志最初发表的有关高影响力研究进展的报告之一 生物制造.
版权©2020年由IOP 出版 Ltd和个人贡献者