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糖支架可能對生物3D打印和微流控產(chǎn)生影響

魔猴君  行業(yè)資訊   2313天前

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異麥芽酮糖醇是一種糖醇,用于制造潤喉糖,它可以減輕喉嚨疼痛,甚至還可以幫助挽救生命。 3D生物打印最困難的部分之一就是開發(fā)用于形成3D打印組織的支架,但伊利諾伊大學(xué)工程師已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種材料,可以很好地制作3D打印的支架 - 糖,特別是異麥芽酮糖醇。



水溶性可生物降解的異麥芽酮糖醇可以使用稱為自由形態(tài)的3D打印技術(shù)進行3D打印,該技術(shù)本質(zhì)上是在半空中繪制 ,糖隨著空氣的射入而變硬,從而使其能夠保持其結(jié)構(gòu),而不會立即在其下面形成另一層。這使工程師能夠打印精致的細絲網(wǎng)絡(luò),而不是固體物體。


伊利諾斯大學(xué)生物工程學(xué)教授兼癌癥中心主任Rohit Bhargava說:“這是一種很好的方式來創(chuàng)造形狀,我們可以在其周圍設(shè)計柔軟材料或生長細胞和組織,然后支架溶解掉。例如,一種可能的應(yīng)用是在實驗室中生長組織或研究腫瘤。細胞培養(yǎng)通常在平皿上完成。這給了我們一些細胞的特征,但它不是一個非常有活力的方式來看待一個系統(tǒng)在身體中的實際功能。在身體里,有明確的形狀,形狀和功能是非常密切相關(guān)的。



糖以前用一般3D打印機打印,但它很容易燃燒或結(jié)晶。如同在題為“用于碳水化合物玻璃的高精度3D打印過程的模型引導(dǎo)設(shè)計和表征”的論文中所解釋的,研究人員構(gòu)建了一臺特殊的3D打印機,該打印機具有合適的溫度,噴嘴壓力和直徑,并能夠快速打印物料。


3D打印自由形式結(jié)構(gòu)的一個優(yōu)點是它們可以制造具有圓形橫截面的細管,這在傳統(tǒng)的3D打印中是不可能的。當糖溶解時,它會留下連接的圓柱形管和隧道,這些管和隧道可以像血管一樣起作用,在組織中傳輸營養(yǎng)物或在微流體裝置中創(chuàng)建通道。此外,通過對3D打印機參數(shù)進行微小改變,可以精確控制物體各部分的機械特性?!袄?,我們印制了一個兔子。


原則上,我們可以改變兔子尾巴的機械特性,使其與兔子的背部不同,但與耳朵不同,“Bhargava說。 “這在生物學(xué)上非常重要。在逐層印刷中,您擁有相同的材料,并且存放的材料相同,因此調(diào)整機械性能非常困難?!?/span>


Bhargava和他的團隊正在將糖支架用于各種微流體裝置和細胞培養(yǎng)物,并努力為支架控制其溶解速度。最近發(fā)表的論文是基于Gelber論文工作的一系列出版物的一部分,其重點是如何構(gòu)建特殊的3D打印機并創(chuàng)建操作它所需的算法。研究人員希望其他人可以使用他們的模型來構(gòu)建打印機并探索異構(gòu)麥芽糖結(jié)構(gòu)的不同應(yīng)用。


Bhargava說:“這臺打印機是一個對生物研究具有長期影響的工程實例。 這是與材料科學(xué)和計算機科學(xué)結(jié)合在一起的基礎(chǔ)工程,為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用創(chuàng)造了有用的設(shè)備?!?/span>

 

網(wǎng)譯自:3dprint.com

來源:中國3D打印網(wǎng)

   
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