韩国通过蓝光MSTL微型3D打印技术来制造干细胞培养支架

干细胞具有发展成人体一切范例的细胞的才能,或者是经由进程领导来分解成特定的细胞范例,为临盆类器官奠基,而且经由进程3D打印技巧制作的干细跑造就支架,所造就的生物构造可以或许用于药物开辟和个性化的药物测试。

韩国理工大学和韩国加通大学最新的研讨注解,应用微型3D打印技巧可以或许停止构造工程研讨。研讨人员经由进程蓝光微平面光刻技巧(MSTL)制作了得当骨细胞再生的支架。

图片:三维打印的细胞支架(左)和经由进程电子显微镜(SEM)表现的3D计划。

MSTL技巧

干细跑造就支架的新途径

蓝光MSTL是一种高分辨率3D打印技巧,可以或许制作具有数十至数百微米特性尺寸的物体。这类分辨率是利用于细胞支架(支撑生物构造发展的布局)的不错抉择。

韩国理工大学和韩国加通大学经由进程MSTL技巧制作进去的微孔支架表面唯一4×4×4mm,孔径为200×200μm。这个布局先是经由进程MSTL技巧以可生物降解的光聚合物资料3D打印进去,随后支架被装上可造就构成骨髓的干细胞。

紧接着,支架被放置在生物反应器中以利于细胞的发展和滋生。生物反应器内模仿了血流的情况,并经由进程引入磁场来安慰细胞增殖,裸露于磁场的细胞在孵育1,3和7天后表现出更高的增殖速度。

图片:细胞的动态和生物反应器造就中增殖速度的比拟。

该进程注解这类办法具有“削减骨代替手术本钱的后劲”,由于它削减了创立骨构造所需的光阴,从而降低了样品生效和丧失的危险。

图片:生物反应器内第3天后的活细胞

支架中的孔隙对付骨骼再生起到紧张感化,抱负的骨构造工程支架孔径最佳与失常骨单元的巨细邻近,在保持必定的形状和机器强度的前提下,平日请求骨构造工程支架的孔隙率尽量高,同时孔间具有连通孔隙,如许有利于细胞的黏赞同发展,增进新骨向支架外部的长入,利于养分身分的运输和代谢产品的排挤。

3D打印技巧可以或许灵活的制作出支架中巨细不一的孔隙尺寸,和分歧的孔隙形状。而支架上分歧尺寸和形状的孔隙将在干细胞分解成为分歧功效细胞的进程当中施展必定感化(完成干细胞的分解还必要其他的引诱因子),例如在孔隙尺寸增大时干细胞将分解为成骨,变小时则分解为软骨;当孔隙形状从正方形变更到菱形时,骨髓间充质干细胞的分解偏向将会从软骨渐渐转向骨。

可以或许说,目前有多种分歧的3D打印办法在骨科范畴停止测验考试。在天津大学、中国迷信院和香港大学最近的一项研讨中,研讨人员创立了一种基于黏土的资料,经由进程3D打印技巧可以或许增进大鼠胫骨缺损的加快再生。来自凯斯西储大学的另一种办法是应用石墨烯交融PLA经由进程3D打印出更强的骨骼活动支架。而荷兰Maastricht大学Moroni实验室则研收回3D打印支架,可以或许为干细胞定向分解成为骨骼细胞发明有利条件。

将来另有很多奥妙的利用。或者咱们可以或许畅想干细胞技巧将被用来彻底改变器官移植的利用,作为代替器官可以或许经由进程患者本身细胞的发展来获得。而且这一立异供给了大批的构造工程处置详细疾病的潜伏办理办法。包含心脏病和神经退行性疾病,如帕金森病。

本文评论辩论的经由进程蓝光3D打印体系制作干细跑造就支架的利用颁发于“机器迷信与技巧学报”第31卷第5期。

干细胞具有发展成人体一切范例的细胞的才能,或者是经由进程领导来分解成特定的细胞范例,为临盆类器官奠基,而且经由进程3D打印技巧制作的干细跑造就支架,所造就的生物构造可以或许用于药物开辟和个性化的药物测试。

韩国理工大学和韩国加通大学最新的研讨注解,应用微型3D打印技巧可以或许停止构造工程研讨。研讨人员经由进程蓝光微平面光刻技巧(MSTL)制作了得当骨细胞再生的支架。

图片:三维打印的细胞支架(左)和经由进程电子显微镜(SEM)表现的3D计划。

MSTL技巧

干细跑造就支架的新途径

蓝光MSTL是一种高分辨率3D打印技巧,可以或许制作具有数十至数百微米特性尺寸的物体。这类分辨率是利用于细胞支架(支撑生物构造发展的布局)的不错抉择。

韩国理工大学和韩国加通大学经由进程MSTL技巧制作进去的微孔支架表面唯一4×4×4mm,孔径为200×200μm。这个布局先是经由进程MSTL技巧以可生物降解的光聚合物资料3D打印进去,随后支架被装上可造就构成骨髓的干细胞。

紧接着,支架被放置在生物反应器中以利于细胞的发展和滋生。生物反应器内模仿了血流的情况,并经由进程引入磁场来安慰细胞增殖,裸露于磁场的细胞在孵育1,3和7天后表现出更高的增殖速度。

图片:细胞的动态和生物反应器造就中增殖速度的比拟。

该进程注解这类办法具有“削减骨代替手术本钱的后劲”,由于它削减了创立骨构造所需的光阴,从而降低了样品生效和丧失的危险。

图片:生物反应器内第3天后的活细胞

支架中的孔隙对付骨骼再生起到紧张感化,抱负的骨构造工程支架孔径最佳与失常骨单元的巨细邻近,在保持必定的形状和机器强度的前提下,平日请求骨构造工程支架的孔隙率尽量高,同时孔间具有连通孔隙,如许有利于细胞的黏赞同发展,增进新骨向支架外部的长入,利于养分身分的运输和代谢产品的排挤。

3D打印技巧可以或许灵活的制作出支架中巨细不一的孔隙尺寸,和分歧的孔隙形状。而支架上分歧尺寸和形状的孔隙将在干细胞分解成为分歧功效细胞的进程当中施展必定感化(完成干细胞的分解还必要其他的引诱因子),例如在孔隙尺寸增大时干细胞将分解为成骨,变小时则分解为软骨;当孔隙形状从正方形变更到菱形时,骨髓间充质干细胞的分解偏向将会从软骨渐渐转向骨。

可以或许说,目前有多种分歧的3D打印办法在骨科范畴停止测验考试。在天津大学、中国迷信院和香港大学最近的一项研讨中,研讨人员创立了一种基于黏土的资料,经由进程3D打印技巧可以或许增进大鼠胫骨缺损的加快再生。来自凯斯西储大学的另一种办法是应用石墨烯交融PLA经由进程3D打印出更强的骨骼活动支架。而荷兰Maastricht大学Moroni实验室则研收回3D打印支架,可以或许为干细胞定向分解成为骨骼细胞发明有利条件。

将来另有很多奥妙的利用。或者咱们可以或许畅想干细胞技巧将被用来彻底改变器官移植的利用,作为代替器官可以或许经由进程患者本身细胞的发展来获得。而且这一立异供给了大批的构造工程处置详细疾病的潜伏办理办法。包含心脏病和神经退行性疾病,如帕金森病。

本文评论辩论的经由进程蓝光3D打印体系制作干细跑造就支架的利用颁发于“机器迷信与技巧学报”第31卷第5期。

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