*D生物打印人體組織實(shí)現“三高”
在解決生物打印*D工程組織中最棘手的挑戰方面,美國加州大學(xué)圣地亞哥分校研究人員取得了重大進(jìn)展:同時(shí)滿(mǎn)足了高細胞密度、高細胞活力和精細制造分辨率的關(guān)鍵要求打印。該研究發(fā)表在22日的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
生物打印基于*D打印技術(shù),使用細胞和生物聚合物來(lái)創(chuàng )建生物結構和組織打印。該領(lǐng)域最有前途的類(lèi)型之一是數字光處理生物打印,但其進(jìn)展一直存在技術(shù)障礙,事實(shí)證明,打印具有高細胞密度和精細解析結構的組織很困難。
依據現有方法,生物墨水中的細胞越密集,光散射越多,打印的分辨率越受影響打印。但研究團隊此次使用的造影劑碘克沙醇,是生物墨水中的一種新成分,可將光散射效應降為1/10,從而能同時(shí)以高細胞密度和高分辨率進(jìn)行打印。
團隊使用數字微鏡設備,將*D模型的2D橫截面投影到可光交聯(lián)的生物墨水上,當暴露在光線(xiàn)下時(shí),可光交聯(lián)的生物墨水(可以是合成的或天然的)會(huì )凝固打印。然后,電動(dòng)載物臺將生物墨水抬高幾十到上百微米,讓未固化的生物墨水重新填充間隙。當下一個(gè)橫截面投射到生物墨水時(shí),重復該過(guò)程。
調整生物墨水的折射率可最大限度地減少散射效應并顯著(zhù)改善產(chǎn)品打印。研究表明,折射率匹配的甲基丙烯酸明膠生物墨水,細胞密度每毫升高達1億。
團隊下一步將開(kāi)發(fā)結構精確、高細胞密度的體外組織模型,著(zhù)眼于高細胞密度的大型組織打印,以用于人類(lèi)受試者的組織器官移植和替代打印。