慕尼黑应用科学大学开发出经济实惠的生物3D打印:只需按一下按钮即可打印组织

使用消费级3D打印机打印活体组织结构?到目前为止,这是不可能的。生物打印需要昂贵的专业设备。研究人员现已成功改造了一台简单的3D打印机,只需按一下按钮即可创建生物结构。这是小型实验室在该领域进行研究的机会。

慕尼黑应用科学大学开发出经济实惠的生物3D打印:只需按一下按钮即可打印组织

图片来源: Johanna Weber

慕尼黑应用科学大学应用组织工程和再生医学中心 (CANTER)研究员Benedikt Kaufmann 和他的团队基于商用3D打印机开发了一种经济高效的解决方案。

生产功能组织(例如骨骼或肌肉结构)具有挑战性。一个核心问题在于为印刷过程创造合适的条件,特别是在温度和湿度方面。Benedikt Kaufmann的团队成功地通过使用加热箔和水浸纸浆来控制这些参数,实现了37摄氏度和超过 90% 湿度的恒定环境。这些调整使得可以在半透明玻璃平台上打印生物材料,这对于进一步研究显微镜下的结构至关重要。

“但是,尽管我们取得了所有成功,但距离大规模生产定制面料的目标还有很长的路要走。为了进一步发展组织工程,世界各地的研究人员必须合作、生成和共享知识,”慕尼黑应用科学大学应用组织工程和再生医学中心 (CANTER) 的生物工程师强调。

该工艺基于掩模立体光刻技术,使用 LED 和液晶显示器将精确的光图案投射到印刷材料上。这使得蛋白质能够特异性地网络化并硬化成三维结构。初步测试表明,使用改进的打印机创建的结构的刚度可能会有所不同,这对于生产具有不同机械性能的组织(例如骨骼或肌肉)至关重要。

“我们的实验表明,改进的 3D 打印机可用于生产具有不同刚度水平的有机结构框架 – 这很重要,因为例如,骨骼物质需要比肌肉组织更大的硬度,”Benedikt Kaufmann说。

Benedikt Kaufmann的创新开辟了生物打印技术的新途径,特别是对于小型实验室而言。借助开源蓝图,世界各地的研究人员可以构建自己的低成本生物打印机,进一步推进组织工程。

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