便携式生物打印机仅重997克。多伦多大学的研究人员开发了一种3D生物打印机,可以打印生物材料带以治愈皮肤上的深层伤口。 便携式设备适合您的手,重997克。 他可以在几分钟内打印出2厘米宽的皮肤补丁。
在大型和小型动物上进行了3D生物打印机的试验:为此,在动物的皮肤上切出20x40 mm大小的伤口,制成琼脂糖基质,然后施加一层印刷的生物材料。
材料与方法上图显示了生物打印过程的示意图。 细胞悬浮在水凝胶溶液中。 然后用一个(或,如果需要,几个)注射器填充。 另一个注射器包含形成交叉链接的溶液(图a中以蓝色显示)。 该溶液在中等条件下(即在自然pH和体温下)促进生物聚合物溶液转化成凝胶。
在将填充好的注射器安装在手动生物打印机中之后,将生物墨水作为生物材料或组织层施加到培养杯上或直接施加到伤口表面。 例如,含有人
成纤维细胞的生物墨水可以以0.1-0.6毫米的厚度均匀分布在真皮层中。 可以将含有生物墨水的
角质形成细胞应用于无细胞条带分隔的平行条带中,类似于网状上皮皮肤移植。
微流体药筒仪器的主要部分是由半透明聚合物制成的微流控盒。 它是在3D打印机上创建的。 药筒在位于分开平面中的微通道网络中提供至少两种溶液的均匀横向分布。 墨盒有8、14和20毫米宽的开口。
琼脂糖底物制备通过用微波辐射加热制备2%琼脂糖在去离子水中的溶液。 在将溶液倒入无菌陪替氏培养皿中之前,将溶液冷却至60°C,这导致形成3毫米厚的凝胶层。 凝胶在室温下在30分钟内硬化。
生物墨水制备
研究人员已经用三种不同的化合物制备了生物墨水。
1.对于藻酸盐胶原蛋白层:将藻酸钠溶解在
DMEM和20 mmol / L
HEPES中,并使用0.1μm注射器微
滤器过滤。 用磷酸盐缓冲液(PBS)中的1 g / mol NaOH将1型胶原蛋白的pH值平衡至7。 将两种储备溶液混合,以获得浓度为5 mg / ml的1型胶原蛋白和2%海藻酸盐。 使用前将溶液保持在冰上。
2.用于真皮层的生物墨水:将5%纤维蛋白原在37°C在适度搅拌下溶解于PBS中2小时。 将1%透明质酸溶解在PBS中。 将溶液以1:1的比例混合,然后过滤。 将1型胶原蛋白溶液用NaOH平衡至pH 7,并与纤维蛋白/透明质酸的过滤溶液混合,以获得浓度为1.25%的纤维蛋白原,0.25%的透明质酸和0.25%的胶原蛋白。 使用前将溶液保持在冰上。
3.用于表皮层的生物墨水:以2.5%的纤维蛋白原和0.25%的透明质酸的总浓度制备。
上墨前后(图f)设备开发团队希望有一天他们的设备将用于临床,以改善烧伤和其他严重皮肤损伤的治疗。
作品的全文在这里 。韩国科学家早在2017年就发明了类似的设备。 这是一台3D生物
打印机 ,可以
打印出生物材料 ,该
材料在结构上非常类似于人类的皮肤,但是这种材料的成本比类似物便宜50倍。 皮肤是基于胶原蛋白材料和聚内酯制成的,并成熟了两周。
来自澳大利亚的科学家创造了
3D打印的生物笔 ,可以直接在身体的受损区域(骨骼,肌腱或肌肉)上打印软骨组织。 生物材料是由水凝胶和干细胞制成的。 用紫外线辐射处理组合物。
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