3D生物存储再升级 可用人造心脏或成现实

30年前，3D打印系统的设计第一次转到人们的视野。它与普通打印工作法则略有不同，打印机内装有混合物或粉末等“打印碳化”，与电脑程式通到后，通过电脑程式压制把“打印碳化”一层层振荡慢慢地，最终把计算机上的蓝图变成实物。如今，3D打印系统的设计的应用课题已显然超出人们的预想，最让人不可思议的3D打印食物、3D打印药物、3D打印房屋、3D打印汽车在此之后显现，甚至连3D打印空间站工具和零件都有了。而在卫生课题，科学家们也已尝试使用3D系统的设计来生产定制假肢、植入物、髋关节局部、眼镜，甚至是假牙。今年4月底，叙利亚科学家还向世界展示了世界各地尚属3D打印的樱桃般大小的“完整肾脏”。不过，现阶段3D打印化学物质循环系统直到现在过分成熟。研究室中通过3D打印生产的组织和循环系统，在尺寸、骨架、肝细胞种类、肝细胞活过时间等多方面还和化学物质循环系统有差距或是有限制，通常无法实现化学物质循环系统的复杂功用，只能被称好好“类组织”或“类循环系统”。好消息是，近日卡内基梅隆大学改建工程学院(College of Engineering， Carnegie Mellon University)的分析医护人员宣布，他们已尝试技术开发了一种史无前例的3D有机体打印法则，使组织改建工程课题向3D打印全尺寸肾脏又跃进了一步。这项系统的设计被称好好Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH)，它使分析医护人员克服了既有3D有机体打印法则面临的许多挑战，并借助软质和活性碳化实现了极致的分辨率和保真度。化学物质的每一个循环系统，比如肾脏，都是由多种不同肝细胞连在一起的，它们由一种叫好好肝细胞外基质(ECM)的有机体中空通到在一起。这种ECM蛋白的网络缺少肝细胞较长时间功用所需的骨架和生化信号。然而，到目前为止，凭借传统的有机体生产法则还无法重建这个复杂的ECM架构。卡内基梅隆大学有机体医学改建工程(BME)与碳化科学改建工程的博士彼得？谢赫尔(Adam Feinberg)说道：“通过使用人类所肾脏的MRI数据库，我们能够准确地重现病变特定的解剖骨架、3D有机体打印肝肝细胞和人类所肾脏肝细胞，使它们不具如肾脏瓣膜或心室一样的似乎功用。”“肝肝细胞是一种极其理想的3D打印有机体碳化，因为它几乎连在一起了你眼睛的每一个组织，” 谢赫尔研究室的BMEClark生安德鲁·哈德森(Andrew Hudson)解释说道，“然而，3D打印之所以如此难于，是因为它一开始是液态的--所以如果你想在空中打印它，它只会在你的重构跨平台上形成一个山边。所以我们技术开发了一种系统的设计来避免它变形。”谢赫尔研究室技术开发的“FRESH”3D有机体打印系统的设计，能让肝肝细胞在混合物依靠液中逐层沉积，使肝肝细胞有机会在从依靠液中取出以后溶化同步进行。用“FRESH”系统的设计打印已完成后，将混合物从室温加热至体温方能将依靠混合物熔化。这样，分析医护人员就可以在不破坏已打印的肝肝细胞或肝细胞骨架的应该松动除依靠混合物。这种法则是3D有机体打印课题似乎意想不到的突破。因为它能够针对大型化学物质循环系统打印肝肝细胞中空。不仅之外肝肝细胞，其他多种软性混合物，比如磷脂、藻酸盐、磷酸酶等，可让通过“FRESH”系统的设计进行3D有机体打印，为组织改建工程缺少了一个强大、适应性强的跨平台。重要的是，分析医护人员还技术开发了开源的设计，这样几乎任何人(从医学研究室到高中科学课时)，都可以重构并获得低成本、轻量的3D有机体打印机。展望未来，FRESH在再生医学的许多方面都能用得上，从擦伤修复到循环系统有机体改建工程，但它只是一个慢慢增长的有机体生产课题的一部分。作为卡内基梅隆大学有机体改建工程循环系统计划的成员之一，谢赫尔Clark指出，“我们似乎谈论的是系统的设计的融合。不仅仅是我的研究室在有机体打印方面所好好的，还有其他研究室和美国公司在干肝细胞科学、建模、计算机模拟以及新的3D有机体打印硬件和硬件课题所好好的工作。虽然我们很兴奋在的设计化学物质功用性组织和循环系统方面取得了似乎的进展，但还有许多分析并未已完成。”卡内基梅隆大学的分析医护人员在最新《科学》杂志上发表论文，概要介绍了这种新系统的设计。参考资料：https：//www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190801142542.htm