幾天前,明尼蘇達大學的一個研究團隊開發出可促進受損神經在人體里再生的3D打印導板的消息。近日,這個研究團隊又找到了一種方法,可以通過一個3D打印支架比以往時候更加精確地將生物分子釋放進人的體內。
這個3D打印支架是由明尼蘇達大學的機械工程副教授Michael McAlpine開發的,該項目同時得到了美國國家生物醫學成像和生物工程研究所(NIBIB)的資助。
該研究目的是找到一種有效的方法使3D打印支架能夠支持和幫助新組織(尤其是在那種發生嚴重損害的地方的組織)的生長。通常情況下,組織的生長發育是通過生物分子的變化來引導和實現的。在這個過程中,這種生物分子在一定意義上起到了協調細胞的生長、遷移和分化的作用。而這種3D打印支架本身含有生物分子,可以在人體里實現這些變化,從而更有效地促進組織生長。
要創建這個支架,首先要用凝膠打印出其圓筒狀的第一層,當底部打印好之后,再將含有生物分子的微小膠囊打印到凝膠上,以此類推直到含有若干層生物分子膠囊的凝膠支架打印完成。需要指出的是,每個生物分子膠囊都有一個不易覺察的外殼包圍,可以這么說,這種外殼里含有一些非常微小的“金棒”,它可以被特定顏色的激光加熱,然后導致外殼爆裂。這樣研究人員就可以使用相應的激光器極其精準地控制生物分子從3D打印支架中釋放。
盡管支架是圓筒形的,但McAlpine指出研究人員可以根據自己的需要3D打印出幾乎任何形狀的支架以適應自己的需要。此外,由于凝膠的非特異性性質,這種3D打印支架在人體內可以實現廣泛的應用,幫助各種身體組織的生長。他補充說,“一個特別重要的應用是,通過3D打印膠囊與干細胞共同引導人造組織的血管化。
不僅如此,人們也可以將各種生物分子注入該支架。McAlpine稱:“可以想到的分子膠囊填充材料包括藥物、核酸、酶、生長因子、細胞標記物和其他功能性蛋白質等。”這就意味著,該支架不僅具有幫助組織再生的能力,而且也可以用于將藥物精確釋放到人體的靶向部位。
NIBIB的組織工程項目總監稱:“NIBIB的目標是幫助開發可能對重要醫學問題產生大的影響的技術。而像這種凝膠工具給了我們更多的選擇以根據各種需求的設計“定制組織”。
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