由樂高搭建的生物3D打印機(jī)，能夠打印皮膚組織！

2023年5月，南極熊獲悉，卡迪夫大學(xué)的研究人員制造了一臺(tái)能夠打印皮膚等人體組織的樂高3D生物打印機(jī)，研究?jī)?nèi)容已經(jīng)發(fā)表在了《Advanced Materials Technologies》。團(tuán)隊(duì)已將他們的模型開源，并希望被世界各地的生物醫(yī)學(xué)研究人員使用。



生物打印并不是一件新鮮事，但能夠生產(chǎn)人體細(xì)胞的打印機(jī)的價(jià)格十分高昂，通常高達(dá)數(shù)十萬歐元，對(duì)于預(yù)算不多的研究團(tuán)隊(duì)而言，這是”致命一擊“，同時(shí)研究人員需要大量人體組織樣本來研究疾病和開發(fā)治療方法。為了解決這個(gè)問題，卡迪夫大學(xué)藥學(xué)和制藥科學(xué)的一組研究人員建造了一臺(tái)完全由樂高積木制成的 3D 生物打印機(jī)。



這是第一次用樂高積木制造的機(jī)器能夠打印人體組織。選擇樂高積木是因?yàn)樗鼈兙哂袦?zhǔn)確、用途廣泛且價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)。在建立完成打印機(jī)后，研究人員通過打印人體皮膚細(xì)胞對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，特別是含有活的人體皮膚細(xì)胞的水凝膠液滴（一種通常由聚合物制成的凝膠，其中發(fā)泡劑是水）。生物墨滴是通過微流體產(chǎn)生的，含有活的角質(zhì)形成細(xì)胞樣皮膚細(xì)胞。這些結(jié)構(gòu)為三維人造皮膚模型奠定了基礎(chǔ)。


△由樂高制成的更易于使用的生物打印機(jī)

如前所述，該項(xiàng)目的一個(gè)關(guān)鍵組成部分是研究人員將他們的計(jì)劃開源，并提供了大量解釋文本。這樣做的目的是讓世界各地的研究團(tuán)隊(duì)更容易以更低的成本獲得生物打印。高級(jí)講師 Sion Coulman 博士解釋“我們著手創(chuàng)建一個(gè)任何人都可以用最少的資金建造的生物打印機(jī)，而這正是我們所取得的成就。論文中詳細(xì)介紹了構(gòu)建的每個(gè)元素，包括使用的特定樂高零件及其功能，以便它可以在世界任何地方的任何實(shí)驗(yàn)室中輕松復(fù)制?！?br />

△Bio-imprimante 3d 樂高

研究團(tuán)隊(duì)中的Oliver Castell 博士進(jìn)一步補(bǔ)充道“我們已經(jīng)證明，盡管這種生物打印機(jī)是由廉價(jià)且簡(jiǎn)單的構(gòu)造工具構(gòu)建的，但它經(jīng)過高度設(shè)計(jì)，可以達(dá)到生產(chǎn)精細(xì)生物材料所需的精度水平，而不會(huì)影響其性能?！?br />
卡迪夫大學(xué)的研究人員希望他們的樂高 3D 生物打印機(jī)將有助于疾病理解、組織設(shè)計(jì)和修復(fù)方面的研究進(jìn)展，并使通過打印患者培養(yǎng)的細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療成為可能。團(tuán)隊(duì)已經(jīng)著手研究，旨在通過其新機(jī)器打印可行的皮膚模型。這些模型應(yīng)該可以測(cè)試皮膚病和皮膚癌的治療方法，他們也正在考慮對(duì)皮膚移植物進(jìn)行測(cè)試。

Oliver Castell 博士總結(jié)道：“通過此次開源項(xiàng)目，希望研究人員能夠采用這項(xiàng)技術(shù)來分享專業(yè)知識(shí)，并使用額外的 LEGO 組件開發(fā)模型，以造福于整個(gè)生物醫(yī)學(xué)研究社區(qū)。“

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/admt.202100868