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哈佛医学院利用3D打印制备出低成本纸基血管化组织模型

生物3D打印技术具有准确控制三维结构的功能,克服了当前生物制造技术的不足。目前生物3D打印的主要问题集中在墨水的选取和打印系统的优化。然而,除了墨水,软基质也是3D打印中最关键的组成部分之一。软基体能够保持打印空间结构的独立性。利用软基质和墨水进行挤出式3D打印是打印独立式结构最有效的方法,并且基于其易于处理和设计自由的特性,是微流体系统快速成型的最佳选择。该微流体系能够为细胞的生长和增殖提供良好的促进环境。

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哈佛大学医学院Y.Shrike Zhang教授课题组采用一种成本低、生物相容性良好的纳米材料-细菌纤维素(bacterial cellulose)水凝胶作为潜在的新型软基质,进而构建了生物3D打印纸基血管化组织模型,可实现药物的实时筛选。

该研究中生物墨水是由凡士林(petroleumjelly)和液体石蜡(liquid paraffin)组成,包覆于细菌纤维素软基质中打印成型。通过随后水分的蒸发和细菌纤维素的沉积构建三维网状结构,以及从基质中去除墨水、构建微通道,在纸表面接种MCF-7细胞,管道中接种HUVECs等,实现了纸基血管化组织模型的快速制备。这项研究目的为构建低成本(装置成本低至4美分)的组织模型提供了一个新平台,于近日在国际材料领域顶级期刊Nano Letters上发表。该研究成果题为“Generation of Cost-Effective Paper-Based Tissue Models through Matrix-Assisted Sacrificial 3D Printing”。

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