UCSD團(tuán)隊(duì)3D打印出僅5毫米大血管網(wǎng)絡(luò)并成功植入動(dòng)物體內(nèi)

 

　　利用自行研制的數(shù)字光處理（DLP）3D打印機(jī)，他們成功打印出了復(fù)雜的血管網(wǎng)絡(luò)，而此網(wǎng)絡(luò)在被植入小鼠體內(nèi)后居然成功與后者的血管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了融合，并且表現(xiàn)出了正常的功能。 與之前出現(xiàn)過的類似項(xiàng)目相比有如下幾個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：①基礎(chǔ)是真實(shí)的人類血管掃描數(shù)據(jù)，所以打印出的血管更復(fù)雜，連毛細(xì)血管都包含。相比之下，其它類似項(xiàng)目很多都只是打印出簡(jiǎn)單的一段；②采用的材料除了光敏聚合物還包括了水凝膠和內(nèi)皮細(xì)胞，所以血管網(wǎng)絡(luò)的兼容性更好。并且，光敏聚合物的成本還很低。③打印速度非常快，整個(gè)過程只用了十幾秒（當(dāng)然也是因?yàn)檠芫W(wǎng)絡(luò)本身就很小，尺寸僅為4毫米x5毫米x0．6毫米），而如果換做擠出式3D打印技術(shù)，可能要數(shù)小時(shí)。在花費(fèi)1天時(shí)間培養(yǎng)了一些這樣的3D打印血管網(wǎng)絡(luò)后，團(tuán)隊(duì)將它們植入了小鼠的皮膚傷處。兩周后，他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，這些人工血管不但與小鼠自身的血管網(wǎng)絡(luò)成功融合，而且沒有出現(xiàn)任何堵塞情況—小鼠的血液循環(huán)十分正常。毫無疑問，這就為對(duì)于人類的器官移植帶來了新的希望。

 

　　加拿大生物公司Aspect聯(lián)手強(qiáng)生研發(fā)3D打印膝關(guān)節(jié)軟骨

 

　　加拿大生物技術(shù)公司Aspect Biosystems與強(qiáng)生DePuy Synthes Products達(dá)成一項(xiàng)新的研究合作，用Aspect的“打印機(jī)上的實(shí)驗(yàn)室（Lab－on－a－Printer）”生物打印平臺(tái)來開發(fā)適用于手術(shù)治療的生物打印膝蓋半月板。

 

　　法國完成全球首例“3D打印模具輔助制作定制化支氣管”植入手術(shù)

 

　　該定制的支氣管是CHU醫(yī)院與圖盧茲的專業(yè)定制化3D打印植入物公司Anatomik Modeling聯(lián)合制作的。首先對(duì)病人的支氣管進(jìn)行3D掃描，然后基于所得數(shù)據(jù)3D打印出等比例模型，最后以此模型為模具進(jìn)行硅膠鑄造。3D打印的模具精確再現(xiàn)了患者的原始支氣管形狀達(dá)到最佳效果。

 

　　跨尺度血管結(jié)構(gòu)的生物3D打印

 

　　浙大賀永團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種血管3D打印工藝，該工藝能實(shí)現(xiàn)宏微跨尺度血管結(jié)構(gòu)的打印，宏觀流道可用于各種機(jī)械力的加載，微觀通道可用于營(yíng)養(yǎng)輸送以及化學(xué)物質(zhì)的加載。本血管打印模型可以集成在器官芯片上，可應(yīng)用于藥物篩選、細(xì)胞共培養(yǎng)、細(xì)胞力學(xué)等領(lǐng)域。

 

　　這是一種全新的血管打印方法。其特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)宏微跨尺度流道的同時(shí)成形。通過課題組自行研發(fā)的血管打印機(jī)，利用同軸噴頭制造出中空凝膠纖維，裝載成纖維細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的凝膠纖維可控沉積在三維打印平臺(tái)中的旋轉(zhuǎn)模板上，內(nèi)皮細(xì)胞種在中空凝膠纖維融合后形成的宏觀通道內(nèi)。課題組通過大量的工藝實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)解決了跨尺度血管結(jié)構(gòu)的成型問題；通過流體流動(dòng)實(shí)驗(yàn)演示了多尺度流道的用處；并通過后續(xù)的三層細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)展示了在組織工程應(yīng)用中的可能性。

 

　　7、3D打印與制藥

 

　　通過3D打印成形技術(shù)制備藥物緩釋裝置，與傳統(tǒng)壓片方法相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。3D打印可以實(shí)現(xiàn)多種材料精確成形和局部微細(xì)控制，得到具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的裝置；釋藥特征與所設(shè)想的復(fù)雜釋藥行為一致。通過3D打印成形技術(shù)，將粉末材料粘結(jié)成形，可以方便的實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)應(yīng)用中常需要的具有復(fù)雜型腔的多孔結(jié)構(gòu)，對(duì)于藥物釋放有著重要意義。

 

　　通過調(diào)整打印液流速、噴頭移動(dòng)速度、打印液液滴直徑、粉末鋪層厚度、噴涂次數(shù)、噴涂角度、噴涂位置等工藝參數(shù)，可以改變藥劑中含量、輔料成分和組成，從而改變藥物釋放速率和釋放量，使得具體的生產(chǎn)過程靈活而簡(jiǎn)單，通過CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）為單個(gè)患者設(shè)計(jì)制造理想化的治療方式成為可能。

 

　　3D打印協(xié)助科學(xué)家研習(xí)開發(fā)可探測(cè)病毒的醫(yī)用傳感器

 

　　3D打印原型探測(cè)器，其中包含一個(gè)采用了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來不斷進(jìn)行自我調(diào)整的傳感器。一種新的、更有效的微小物質(zhì)檢測(cè)方法由此誕生，該方法可檢測(cè)癌癥生物標(biāo)志物、病毒、蛋白質(zhì)等。這可以改善嚴(yán)重感染和疾病的診斷和治療。讀取器包括四種不同顏色的led、一個(gè)相機(jī)和一個(gè)3D打印塑料外殼。由于采用了3D打印技術(shù)，原型的造價(jià)很便宜，但同時(shí)也很耐用，可根據(jù)不同的情況進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。

 

　　UCLA推出新型生物墨水，可3D打印成藥物

 

　　加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）開發(fā)出了一種全新的生物墨水，而這種墨水能夠通過噴射3D打印技術(shù)被制成藥物。 UCLA此次開發(fā)的新型生物墨水主要成分是透明質(zhì)酸（一種天然生物分子，廣泛存在于皮膚、結(jié)締組織、神經(jīng)系統(tǒng)中），至于其3D打印過程則大致如下：1）與光引發(fā)劑混合，從而在受到光線照射時(shí)固化；2）與鹽酸羅匹尼羅（用于治療帕金森氏癥）混合，組成藥物原材料—這里說明一下，之所以會(huì)選鹽酸羅匹尼； 作為API主要是因?yàn)樗哂辛己玫挠H水性，很容易溶解—這不但有利于人體吸收，而且有利于測(cè)算藥物溶解速率。3）將上述混合物通過壓電噴嘴沉積成型。UCLA團(tuán)隊(duì)對(duì)其在模擬胃部酸性環(huán)境中的溶解速率進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果顯示其溶解率在15分鐘內(nèi)就超過了60％，到30分鐘時(shí)更是超過了80％。但是，這種藥物也有不足之處，就是在1小時(shí)的溶解后，會(huì)失去一小部分（約4％）。