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如何使用低成本桌面3D打印机创建血管结构

2018-12-26

一位名叫Juan Liu的博士生讨论了伤口愈合使用新技术的必要性。虽然皮瓣和移植物是临床治疗皮肤和皮下组织缺损的“黄金标准”,但这些治疗可能会产生许多并发症,并且还存在没有足够的皮肤覆盖特别大的伤口的问题。


如何使用低成本桌面3D打印机创建血管结构

然而,使用干细胞进行3D打印允许产生无限量的组织以治愈大伤口。使用来自病人的细胞也降低了排斥的风险。所以,为了产生和维持活组织,需要血管形成,这意味着需要建立血管,这是组织工程的棘手部分。 Liu假设开源桌面3D打印技术可用于设计和制造“具有嵌入式血管状供应通道的订制生物人工多细胞组织和用于长期3D组织培养的相应生物反应器”。

刘概述了她的目标:

1、使用开源软件设计具有血管的3D组织,并使用桌面3D打印机进行制作

2、分析3D组织中血管模式的细胞存活和功能随时间的变化

3、生成3D可打印生物反应器,允许在线监视过程

4、防止3D组织萎缩

5、生成具有不同细胞类型的多层3D组织

Liu展示了3D打印技术如何用于精确形成负载细胞的水凝胶中的血管结构。他还建造了“订制的PLA和PDMS生物反应器,用于连续灌注和实时操作。”通过3D打印建造的细胞水凝胶内形成的血管结构能够增加血管结构周围细胞的活力。

如何使用低成本桌面3D打印机创建血管结构

“除此之外,基于PDMS的最终系统已经被证明可以维持长期的3D细胞培养,这是体外3D细胞增殖和组织形成的基础,”Liu说。 “除此之外,这种方法在以经济有效和快速的方式制造基于水凝胶的多层血管装置方面具有独特的优势,其具有可行的3D细胞培养,复杂的组织工程,疾病建模以及药物筛选的巨大潜力。”

精速3D了解,该模型还可用于模拟天然组织结构,并建造具有相应功能细胞层的更大的多层水凝胶构建体,以研究细胞形态,分化和工程化组织构建体的潜在功能。

如何使用低成本桌面3D打印机创建血管结构

“进一步优化每层中的水凝胶浓度,细胞比重和灌注参数可以在模拟自然环境的条件下制备3D维管组织,具有更好的功能和基质成分,为了解决软水凝胶收缩的趋势,与eletrospun纤维的结合是一种解决方案。系统允许在软和负载细胞的水凝胶中制造血管网络。它可以作为血管化组织工程的新型平台,促进更多功能性工程血管组织的产生。它可能对伤口覆盖和组织再生的研究有用,并最终有助于治疗伤口。“


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