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新的分子3D打印技术能够重现人体复杂的化学环境

由于3D打印技术不断推进生物医学工程的发展,超越了过去几代人的想象,伦敦玛丽皇后大学(QMUL)的一个研究小组已经准备好迈出下一步。 QMUL工程与材料科学学院教授Alvaro Mata、合著者兼博士生GastónPrimo正在努力开发一种专门针对复杂生物环境娱乐的新型3D打印技术。


被称为3DEAL,这种最先进的生物打印技术是指3D电泳辅助光刻,一种新的制造方法,能够在水凝胶等软物质内产生复杂的分子模式。授予科学家对工程环境的化学成分的完全空间控制,3DEAL开辟了一个全新的机会,重现人体内发现的自然情景,如3D分子梯度或模式。再加上它是一种相对直接且价格低廉的制造技术,3DEAL尤其有希望,因为它的微型分辨率能力可以达到几厘米的深度。如果起步的话,这种新型的生物工程可以用来改进药物筛选平台或者构建复杂的组织工程构建体。

正如马塔解释的那样,“人体主要由各向异性、等级和三维结构组成,制造环境的新方法可以再现这种结构的物理和化学特征,这将对开发更有效的药物产生重要的影响或更多的功能组织和器官结构可以被设计。”


保留这些重建结构的物理和化学控制是一个特别令人兴奋的前景,也是团队新技术的一个主要卖点。 3DEAL的关键设计特点之一是结合了电场和多孔掩膜,这些掩膜在一起使用时可以使研究人员移动并定位到水凝胶结构内的各种类型的分子。就3DEAL而言,微尺度分辨率是可能的,因为在极大的体积内工作。

作为共同作者Primo指出,3DEAL有很多好处,使其对行业应用具有吸引力。他说:“这项技术的一个主要优势是其坚固性和成本效益,”它很简单,可以用于不同类型的易得水凝胶,并且可以用不同类型的分子进行图案化。


昆士兰科技大学再生医学科学与工程专家Dietmar Hutmacher证实,制造仿生和各向异性水凝胶的新进展引起了科学界的浓厚兴趣。诸如3DEAL技术的创新是这些发展的一部分,并有效地“扩大了该领域的科学家可用的工具箱”。

在未来,QMUL团队希望能够创造他们的技术变化,这将理想地启用更复杂的模式。 MataPrimo也越来越关注组织工程和体外模型的具体应用。该研究由ERC Starting Grant Strofunscaff(功能强大,可调谐,自组装的水凝胶支架用于再生医学)资助,最近在科学期刊Advanced Functional Materials上发表。


转自:兔米周