3D人类打印再升级 可用人造心脏或成现实

30早先，3D复印机电子技术第一次进入人们的视野。它与普通复印机工作原理基本相同，复印机机内装有液体或粉末等“复印机物料”，与微电脑通往后，通过微电脑依靠把“复印机物料”一层层叠加起来，最终把微电脑上的蓝图变成实物。如今，3D复印机电子技术的应用教育领域已相比之下远超人们的预只想，实在太意想不到的3D复印机食物、3D复印机药物、3D复印机房子、3D复印机小汽车年初显现，甚至连3D复印机空间站工具和零件都有了。而在诊疗教育领域，生物科学家们也已成功适用3D电子技术来生产定制随心所欲、植入物、髋关节置换、助听器，甚至是假牙。今年4月，以色列生物科学家还向世界展示了全球首例3D复印机的樱桃般大小的“完整脊柱”。不过，目前为止3D复印机人体肝脏依然过于萌芽。学术研究团队中会通过3D复印机所制造的其组织和肝脏，在材质、骨架、受体多样、受体存活小时等多方面还和人体肝脏有悬殊或是有受限制，一般而言必需付诸人体肝脏的多样机制，只能被叫作“类其组织”或“类肝脏”。出乎意料是，近日卡内基梅隆的学校建筑工学院(College of Engineering， Carnegie Mellon University)的学术研究医护人员月，他们已成功研发了一种史无前例的3D生物复印机步骤，使其组织建筑工程教育领域向3D复印机全材质脊柱又迈进了一步。这项电子技术被叫作Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH)，它使学术研究医护人员抛开了现有3D生物复印机步骤面临的许多终究，并利用软质和活性物料付诸了空前的分辨率和保真度。人体的每一个肝脏，比如脊柱，都是由特殊受体构成的，它们由一种叫做受体外基质(ECM)的生物铰链通往在一齐。这种ECM受体网络提供受体正常机制所需的骨架和生化信号。然而，到迄今，凭借习惯的生物所制造步骤还必需修缮这个多样的ECM架构。卡内基梅隆的学校生物医学建筑工程(BME)与纳米电子技术建筑工程的博士夏娃？范道尔(Adam Feinberg)话说：“通过适用生物脊柱的MRI资料，我们必需准确地重现病患者特定的病理骨架、3D生物复印机肠胃和生物脊柱受体，使它们具备如脊柱十二指肠或心室一样的真正机制。”“肠胃是一种非常理只想的3D复印机生物物料，因为它完全构成了你身体的每一个其组织，” 范道尔学术研究团队的BME复旦大学安德鲁·哈德森(Andrew Hudson)暗示话说，“然而，3D复印机之所以如此困难，是因为它一开始是混合物的便是所以如果你只想在空中会复印机它，它只会在你的构建的平台上呈现出一个新街。所以我们研发了一种电子技术来防止它剪切。”范道尔学术研究团队研发的“FRESH”3D生物复印机电子技术，能让肠胃在黏性承托液中会逐层沉积，使肠胃有但他却在从承托液中会取出之前凝固顺畅。用“FRESH”电子技术复印机未完成后，将黏性从混合物加热至血流量即可将承托黏性融化。这样，学术研究医护人员就可以在不损害已复印机的肠胃或受体骨架的先决条件下移除承托黏性。这种步骤是3D生物复印机教育领域真正实在太兴奋的突破。因为它必需针对大型人体肝脏复印机肠胃铰链。不仅限于肠胃，其他多种除此以外黏性，比如纤维受体、藻酸盐、酪氨酸等，亦可通过“FRESH”电子技术进行时3D生物复印机，为其组织建筑工程提供了一个不薄弱、适应性不强的的平台。极其重要的是，学术研究医护人员还研发了开源内部设计，这样完全任何人(从医学学术研究团队到小学会生物科学班)，都可以构建并获得低成本、高性能的3D生物复印机机。展望未来，FRESH在再生医学的许多方面都能用得上，从伤口复原到肝脏生物建筑工程，但它只是一个不断增长的生物所制造教育领域的一部分。作为卡内基梅隆的学校生物建筑工程肝脏计划的成员之一，范道尔博士援引，“我们真正发表意见的是电子技术的融合。不仅仅是我的学术研究团队在生物复印机方面所做的，还有其他学术研究团队和的公司在干受体生物科学、机器学习、微电脑模拟器以及新的3D生物复印机应用程序和软体教育领域所做的工作。虽然我们很兴奋在内部设计人体机制性其组织和肝脏方面取得了真正的十分困难，但还有许多学术研究尚未未完成。”卡内基梅隆的学校的学术研究医护人员在简介《生物科学》Magazine上发表论文，详述介绍了这种电子技术。摘要：https：//www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190801142542.htm