3D打印組織中的微孔允許氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)流動

3D打印非常適合創(chuàng)建那些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因?yàn)槎喾N材料可以混合或定位在特定的幾何形狀中，甚至在物體的內(nèi)部。

2018年12月25日，南極熊從外媒獲悉，賓夕法尼亞州立大學(xué)的最新進(jìn)展允許3D打印多孔組織，該校工程科學(xué)與力學(xué)副教授Ibrahim Ozbolat解釋說：“組織制造的一個(gè)問題是我們不能讓它們變大。如果營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣無法進(jìn)入，細(xì)胞會死亡?！庇捎趧?chuàng)造血管的科學(xué)仍處于初期階段，大多數(shù)制造的組織保持足夠小，研究人員可以在需要的地方手動提供營養(yǎng)。如果一塊組織體積很大，很難將營養(yǎng)物質(zhì)輸送到組織的核心。

如果研究人員正在研究干細(xì)胞，同樣的問題會阻止內(nèi)部細(xì)胞暴露于觸發(fā)分化為所需細(xì)胞類型的化合物。多孔結(jié)構(gòu)將模擬血管的工作，允許氧氣，營養(yǎng)物和其他相關(guān)化合物在整個(gè)組織中循環(huán)，因此研究人員開發(fā)了來自海藻的人類脂肪和海藻酸鈉成孢素的干細(xì)胞混合物;海藻酸鈉在組織中形成微小顆粒，在3D打印后溶解，留下組織中的小孔或小孔。

使用該方法，可以組合由未分化細(xì)胞組成的3D打印組織鏈以形成貼片，然后可以將其分化成特定細(xì)胞，如研究中測試的骨和軟骨。多孔結(jié)構(gòu)成功地將分化觸發(fā)劑遞送至所有干細(xì)胞并且維持孔連通性為85％持續(xù)三周。

該方法可以改善各種醫(yī)學(xué)治療。 “這些貼片可以植入骨骼或軟骨中，取決于它們是哪種細(xì)胞，”O(jiān)zbolat說。 “它們可用于骨關(guān)節(jié)炎，整形手術(shù)的貼片，如鼻中隔的軟骨，膝關(guān)節(jié)修復(fù)和其他骨或軟骨缺損。”

研究人員正在努力將該技術(shù)應(yīng)用于其他組織類型，如肌肉和脂肪。多年以后，該技術(shù)的5.0版本將用于通過3D打印功能性肌肉來治愈事故受害者和殘疾人，甚至可能超過他們的天生同行。

編譯自：3ders