细胞打印是怎么样的

2022-09-20 15:11


在成千上万等待移植的人中,每年只有几千人有幸得到移植。如果科学家不依赖捐赠的器官,而是以患者自身的细胞为原料,在实验室快速廉价地制造健康的新器官,会怎样?在过去15年左右的时间里,这个梦想推动了细胞打印的投入和研究。

细胞打印技术是指利用细胞打印”技术,制作生物单元的个性化体外三维结构模型或三维生物功能结构。和生物材料根据仿生形态、生物结构或生物功能以及细胞特定微环境的要求。科学研究、技术应用和产业发展包括细胞打印设备、生物墨水研发;医疗器械制造、复杂组织工程支架制造、体外生物功能结构制造、生物/病理/药理模型、检测模型等。

对细胞无生物相容性要求的打印材料,打印可应用于体外模型、手术指南、辅助器械等领域或骨科假体的体外3d打印病例。应用层面充分发挥3d打印在个性化方面的优势,帮助患者量身定制相关的手术治疗模型或工具,可以让患者获得更好的治疗。

细胞打印作为一个新兴的跨界前沿技术领域,受到了国内外关注,如关于生物增材制造的讨论,关于制造业未来的讨论。两者都把基于细胞和先进生物材料的生物制造和细胞打印技术作为国家的重要战略发展方向。打印出来的产品可以用作体内植入物,材料可以是钛合金等金属材料,也可以是聚合物等惰性材料。其中,3D打印金属植入物制造商艾康医疗已获得多项CFDA上市许可,其产品已应用于临床。

细胞打印生物相容性和可生物降解生物材料,主要应用领域是打印组织工程支架。它要求打印出的植入物不仅要与机体相容,还要具有降解特性,在一定时间内促进体内缺损组织的生长和愈合。

3d打印低温沉积技术集成了细胞打印低温沉积制造系统微孔技术的优势,可以实现宏观可控孔隙和微孔肌动蛋白丝的3D打印组织工程支架,提高支架细胞的生长速率,更有利于支架内细胞的生长和组织功能的实现。在骨组织工程支架等领域得到了很好的应用,并开始向临床转化。

选择细胞打印机可以打印的生物材料/生物墨水。虽然不同的印刷工艺对生物墨水的粘度有不同的要求,但一般来说,粘度过低或过高的生物墨水都难以印刷。因此,3D细胞打印的一个挑战是找到可以打印的生物墨水。

你能建立细胞打印吗?并不是所有的打印生物墨水都能构建细胞打印。为了打印高分辨率的3D复杂细胞结构,细胞打印墨水需要增加打印墨水的粘度,以提高生物墨水的凝胶能力,从而保持分层堆叠结构的机械性能。细胞能存活吗?随着细胞墨水粘度的增加,打印时细胞墨水中细胞的剪切力增加,导致打印后细胞活力下降。因此,在打印过程中控制细胞打印墨水的粘度,找到合适的细胞打印墨水粘弹性区间,是实现良好3D细胞打印的重要步骤。


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