来源: 时间:2022-09-23 13:35:02
科学家们开发了一种3D打印技术,可以重现血管的复杂几何形状,有朝一日可能被用来制造人造动脉和器官组织。发表在《自然通讯》杂志上的一项研究概述了一种逐层印刷方法,其特点是细颗粒、可编程控制刚性。
这些发现可能会为那些患有高血压和其他血管疾病的人带来更好、更个性化的治疗。“这个想法是在3D结构中添加独立的机械性能,可以模仿身体的自然组织,”美国科罗拉多大学(CU)博尔德分校的副教授尹晓波说。殷说:“这项技术使我们能够创造出可以为疾病模型定制的微结构。”
硬化的血管与心血管疾病有关,但设计可行的动脉和组织替换解决方案历来被证明具有挑战性。为了克服这些障碍,研究人员找到了一种独特的方法,利用氧气在设置3D打印结构最终形式中的作用。“氧气通常是一件坏事,因为它会导致不完全固化。在这里,我们利用了一层允许固定速率的氧气渗透,“CU Boulder的博士后研究员丁永辉说。
通过严格控制氧的迁移及其随后的光暴露,研究人员可以自由地控制物体的哪些区域被固化得更硬或更软--同时保持整体几何形状不变。丁说:“这是一个深刻的发展,也是朝着我们创造像健康细胞一样功能的结构的目标迈出的令人鼓舞的第一步。”
作为示范,研究人员打印了一个小的中国武士形象,打印出来的外层保持坚硬,而内部保持柔软。这种桌面大小的打印机目前能够使用10微米大小的生物材料,或者大约是人类头发宽度的十分之一。研究人员乐观地认为,未来的研究将有助于进一步提高这些能力。
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