特拉维夫大学的研究人员开发了一种创新方法,可以在 3D 打印组织模型中精确定位传感器。科学家们没有将传感器直接集成到印刷织物中,这通常会导致传感器损坏,而是设计了一种受折纸启发的结构,该结构可以围绕成品织物折叠并将传感器插入预定位置。
特拉维夫大学的一名研究人员展示了一种受折纸启发的结构,旨在将传感器精确放置在 3D 打印组织模型中。这种方法可以实现传感器的精确定位,而不会在生物打印过程中损坏它们。 (图片©特拉维夫大学)
该方法基于日本传统的折纸艺术,由特拉维夫大学的多学科团队开发。参与者包括来自神经生物学、生物化学和生物物理学学院、库姆纳米科学和纳米技术中心、生物医学工程系和萨戈尔再生医学中心的研究人员。
首席研究人员之一 Ben Maoz 教授表示,折纸的使用为全世界研究人员关注的问题提供了一种优雅的解决方案:
“使用 3D 生物打印机来制作生物组织模型已经很普遍。然而,利用现有技术,如果在打印过程中集成传感器,打印头可能会损坏传感器。我们基于折纸的新方法解决了这个问题。”
组织模型中的精确传感器集成
研究人员使用计算机辅助设计(CAD)软件设计了针对特定组织模型定制的多感官结构。这种结构的灵感来自于折纸,可以将传感器精确地放置在组织中的预定位置。完成的物理模型围绕生物打印组织折叠,以便每个传感器准确地位于组织中的预期位置。
这种新方法被研究人员称为“多传感器折纸平台”(MSOP),已在 3D 打印脑组织上成功进行了测试。集成传感器能够记录神经元电活动。该系统的多功能性允许将任意数量和类型的传感器放置在各种 3D 打印组织模型内的任何位置。这还包括实验室培养的组织,例如脑类器官。
模块化和多功能应用
Maoz教授强调了该平台的模块化和多功能性:
“对于生物打印脑组织的实验,我们的平台提供了额外的优势:能够添加模拟天然血脑屏障(BBB)的层。该层由人类 BBB 细胞组成,使我们能够测量它们的电阻,从而深入了解它们对各种药物的渗透性。”
研究团队看到了通过折纸将科学研究与艺术灵感结合起来的重大进展。该方法通过提供有关 3D 打印组织中细胞活动和通讯的精确数据,代表了生物学研究的重要一步。
由 eurasiareview.de 报道