9. Biofabrication：手持式3D“打印筆”可高效打印出人類(lèi)干細(xì)胞

近日，刊登于國(guó)際雜志Biofabrication上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來(lái)自澳大利亞的研究人員通過(guò)研究，利用一種手持式的3D打印筆在自由模式下成功繪制出了具有較高生存率的人類(lèi)干細(xì)胞。研究者開(kāi)發(fā)的這種新型設(shè)備可以幫助外科醫(yī)生在手術(shù)期間進(jìn)行個(gè)性化的軟骨移植。

研究者指出，利用水凝膠式的“生物墨水”來(lái)攜帶并且支持人類(lèi)干細(xì)胞生長(zhǎng)，并且利用較低的光源來(lái)凝固“生物墨水”這種打印筆運(yùn)輸?shù)母杉?xì)胞的存活率就會(huì)超過(guò)97%。而這種新型的3D打印筆同時(shí)也為組織工程學(xué)研究帶來(lái)極大幫助，比如其可以逐層打印出細(xì)胞，用來(lái)構(gòu)建可供移植的人工組織。

但在某些情況下，比如進(jìn)行軟骨修復(fù)的過(guò)程中，植入物的精確幾何學(xué)特性或許就不能夠被精確應(yīng)用于外科手術(shù)中，這就使得進(jìn)行人工軟骨組織移植物的前準(zhǔn)備工作變得復(fù)雜而且困難；新型打印筆的作用就好像外科醫(yī)生的手一樣，可以將定做好的支架或移植物準(zhǔn)確填入患者機(jī)體缺失的部位。研究者Choong教授說(shuō)道，這種新型設(shè)備的開(kāi)發(fā)是科學(xué)家和臨床醫(yī)生共同努力的成果，對(duì)于改善研究以及患者的治療將帶來(lái)空前的改變。

這種打印筆比較輕便小巧、具有人體工程學(xué)特性及可消毒特性，同時(shí)還配備有較低功率的光源及固化劑；研究者認(rèn)為這種新型設(shè)備后期將可以更好地幫助科學(xué)家們“繪制打印”出人類(lèi)干細(xì)胞以供臨床研究是治療之用。

10. Biomaterials：3D打印技術(shù)用于大腦研究

在一項(xiàng)發(fā)表在Biomaterials雜志的研究中，來(lái)自澳大利亞和美國(guó)的一隊(duì)研究人員用3D方法打印大腦結(jié)構(gòu)的方法，以便培養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞模擬真實(shí)的大腦。大腦占有2%體重，由超過(guò)一億個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞組成，是個(gè)非常復(fù)雜的器官。科學(xué)家能運(yùn)用動(dòng)物模型研究大腦，但最近很多工作都在試圖尋求替代品，此舉受到英國(guó)國(guó)家中心NC3Rs（National Centre for the Replacement, Refinement & Reduction of Animals in Research）的支持。

其中一種替代品是在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造大腦模型：在結(jié)構(gòu)材料中培養(yǎng)大腦細(xì)胞，讓科學(xué)家在組織中觀察。在這之前，這僅在二維上有可能——產(chǎn)生細(xì)胞薄膜。Gordon教授與同事們利用3D打印技術(shù)，模仿大腦的層狀3D結(jié)構(gòu)以更準(zhǔn)確的模擬大腦。最近幾年3D印刷的到來(lái)，創(chuàng)造含有某種材料甚至是活細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，讓我們開(kāi)始探索非常基礎(chǔ)的問(wèn)題。在類(lèi)似真實(shí)大腦的3D結(jié)構(gòu)中觀察發(fā)生的的情況，使我們更好的理解阿爾茲海默癥、帕金森病等退行性疾病。

這個(gè)多學(xué)科成員組成的小組中有臨床醫(yī)生，生物學(xué)家，材料學(xué)家和化學(xué)家等，他們用結(jié)冷膠來(lái)創(chuàng)建新的三維結(jié)構(gòu)。結(jié)冷膠是由細(xì)菌鞘氨醇單胞菌伊樂(lè)組成，經(jīng)常在微生物實(shí)驗(yàn)室用于膠化劑。他們用結(jié)冷膠創(chuàng)建生物油墨，而它們與大腦細(xì)胞結(jié)核。結(jié)冷膠有助于細(xì)胞生長(zhǎng)，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用。Biomaterials主編Kam教授解釋了這項(xiàng)研究的重要性，無(wú)法接近人的大腦細(xì)胞使對(duì)大腦的分子研究充滿(mǎn)挑戰(zhàn)。大腦類(lèi)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)用于分析疾病模型和藥物研發(fā)都非常寶貴的價(jià)值。

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