孝感工程机械网

当前位置:主页 >> 矿山机械

用于人体内部3D打印的生物墨水可以通过微创手术进行生物打印

发布时间:2021年08月18日    点击:[0]人次

用于人体内部3D打印的生物墨水,可以通过微创手术进行生物打印

目前,仅在美国,就有将近70,000人在器官捐赠的等候名单上。生物打印的梦想是,有一天,患者可以使用3-D打印技术从活细胞中按需组装肾脏,而不是等待供体。

但是,这个梦想的一个问题是,在体外将生物器官进行生物打印必然需要进行手术以植入它中国机械网okmao.com。

这可能意味着较大的切口, 这反过来又增加了感染的风险并增加了患者的康复时间。医生还必须推迟手术,直到对必要的植入物进行生物打印,而病人可能没有生命。

可以通过新的生物墨水提供解决此问题的方法,这种墨水由悬浮在生物体内的活细胞组成。

凝胶,可以在人体内安全使用,并且可以帮助体内进行3D打印。医生可以使用微创手术技术,通过小切口在患者体内产生活动部分。

这样的选择可能比大手术更安全,更快捷。

体内生物打印的一个挑战是,当前的生物墨水通常需要紫外线才能固化,但是紫外线会损害内部器官。

另一个问题是如何将打印的组织有效地附着到柔软的活器官和组织上。

据发表在杂志上的一项新研究生物制造,科研人员研制出生物墨水,他们可以巩固使用可见光。

此外,俄亥俄州立大学机械工程师戴维·霍兹勒(David Hoelzle)表示,在人体发现的各种温度下,这种墨水都可以印刷,以前的生物墨水在体温下太液态,无法保持其形状。

科学家使用了固定在机器人机械上的3D打印喷嘴。这种策略分配的生物墨水很像结冰管可以消除结霜的方式,只是以一种可控制的,可编程的方式。

研究人员进行了生物打印到柔软的材料上的实验,例如柔软的原料鸡胸肉条和类似于琼脂的凝胶。

他们首先用喷嘴刺穿这些材料的表面,然后将一个小的“互锁”旋钮挤压到穿孔的空间中。接下来,他们慢慢将喷嘴从材料中抽出,拖在可以继续打印的一丝材料后面。

Hoelzle说,留在表面下方的旋钮将打印的结构固定在身体上,有点像外科用缝合钉,但使用的材料类型不同,并且材料的形状具有更大的灵活性 。

科学家使他们的生物打印结构具有多孔性,以帮助将细胞浸没在携带营养,氧气和其他分子的液体中。

最多的生物墨水小鼠细胞的77%后21天保持在结构上可行,和t他的研究人员发现了他们使用互锁策略导致了高达粘接强度四倍提升。

Hoelzle指出,他们绝对可以优化联锁装置以增强附着力。他说:“就像纺织品的不同针迹花样具有不同的强度一样,必然会有不同的互锁花样可以改善这些结果。”

研究人员警告说,他们的目的不是以微创的方式对体内的整个心脏或肾脏进行生物打印。

他说:“甚至更传统的组织工程材料输送方法距离这一成就还差很多年。” 取而代之的是,“考虑通过提供带有栓系生长因子的生物材料来促进康复或栓系药物来预防感染,从而增强标准手术的能力。”

科学家预言将使用机器人手术器械在体内进行生物打印。霍尔兹勒说:“在典型的机器人手术中,外科医生要操作四个手臂,其中两个要同时操作。”

“每个手臂都有可互换的工具,因此外科医生可以根据他或她目前的需要更换工具。我们设想将生物材料-生物墨水打印工具作为外科医生工具集中的另一种工具。”

Hoelzle和他的同事目前正在研究他们打算在今年年底之前报告的用于机器人手术的第一代可互换生物打印附件,“尽管COVID的研究限制正在使我们放慢脚步,”他说。