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3D打印脑组织?科学家正在向这一目标正在前进

科普小知识2022-07-13 16:55:06
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我们知道,到目前为止,只有相对较硬的材料可以用3D打印。身体中的一些器官,如脑和肺等软组织,具有极其柔软的结构。用3D打印它们非常困难。

3D打印脑组织?科学家正在向这一目标正在前进

据报道,伦敦帝国理工学院的研究人员最近实现了用3D打印机打印类似大脑组织的软件。

将来,如果这种3D打印能够投入实际使用,允许医生为病人定制器官以使用他们自己的身体将有助于缓解移植器官的严重短缺。

然而,这项技术仍然有很大的局限性。为了用3D打印技术制作这些器官,有必要打印出3D器官支架来模拟器官的结构。然后,用胶原蛋白包裹印刷结构,并填充人体细胞。在实验中,研究人员用皮肤细胞代替脑细胞来模拟人脑。

伦敦帝国理工学院机械工程系的研究员郑楚坦说:“以前,3D打印的生物结构主要是骨骼或硬器官,如肝脏和肾脏。目前,我们使用一种非常柔软的材料,这是一种复合水凝胶,可以打印出像大脑和肺这样的软组织。”

“然而,非常柔软材料的3D打印很容易使底层材料坍塌,”研究员郑楚坦补充道。“事实上,软组织的3D打印过程涉及到逐层创建对象层的过程,这意味着底层需要能够支持不断增长的结构重量。”

为了解决这个问题,研究人员在印刷过程中冷却下来。陈正初研究员解释说:“在低温印刷过程中,前一层被冻结,这使得底层非常坚固和稳定,因此可以在上面印刷新的一层,印刷材料不会由于上层的重量而塌陷。印刷完成后,研究人员可以慢慢解冻印刷结构并保持其形状。”