科學家打造新生物墨水:讓人體內部器官3D列印不再受紫外線局限

2020-11-24 cnBeta

據外媒報導,雖然我們聽說了更多關於3D列印替代人體器官的前景,但這些器官需要通過相對較大的切口植入。然而由於一種新的「生物墨水」可以在人體內部列印器官,情況可能會得以改變。目前其他類型的生物墨水通常是一種含有活細胞、框架材料和生長因子的液體,其能促進細胞在框架材料內繁殖並會逐漸將其轉變為純生物組織。

這種生物墨水從3D印表機的噴嘴中擠壓出來,一層一層地在人體外部構建人體部件。在許多情況下,它們通過暴露在紫外線下被固化成固體材料。然而,不幸的是,如果紫外線在體內照射則會對病人自身的組織造成傷害。

這就是新生物墨水的用武之地。它是由加州Teraski研究所、俄亥俄州立大學和賓夕法尼亞州立大學的科學家合作開發。

據了解,該液體會從一個機器人控制的噴嘴的尖端流出,然後通過一個小切口通過手術插入患者體內。為了將生物墨水固定在合適的位置,噴嘴會在病人柔軟的內部組織中刺入一個小的空隙,然後在這個空隙中沉積一個液體錨點。當噴嘴隨後被收回時,它將另一個液滴放在組織的外面,作為一個額外的錨。

重要的是,該種生物墨水可以在正常體溫下內部應用並使用非紫外線可見光光源固化成固體。

儘管這種物質有朝一日可能會被用來製造血管或椎間盤等部位,但人們希望它能進行一些更直接的用途,比如在受損或有缺陷的器官上提供貼片作用或創建疝氣修復網等。

相關焦點

  • 新生物墨水讓人體內部器官3D列印不再受紫外線局限
    但這個夢想的一個問題是,生物列印體外器官必然需要手術才能植入。這意味著會有個大切口,反過來又增加了感染的風險,以及患者的康復時間。同時,醫生也不得不等待植入物被生物列印出來而推遲手術時間,在一定程度上或將耽誤病人的治療。現今,研究人員開發了一種新的生物墨水或許可以解決這個問題,這種墨水是由懸浮在凝膠中的活細胞組成的,這種墨水在人體內使用是安全的,可以幫助人體實現3D列印。
  • 新生物墨水來襲 讓3D列印器官不受紫外線局限
    [PConline 資訊] 眾所周知,雖然我們聽說了更多關於3D列印替代人體器官的前景,但這些器官需要通過相對較大的切口植入。然而由於一種新的「生物墨水」可以在人體內部列印器官,情況將會大大改善。
  • 德科學家用明膠製生物「墨水」 可3D列印人體組織
    3D列印完整的人體器官是科學家一直以來的目標。近日,德國科學家朝這一目標前進了一大步,他們研製出了可3D列印人體組織的「墨水」。德國弗勞恩霍夫界面工程和生物技術研究所日前發表公報稱,他們對明膠進行化學處理後,使其成為適用於列印人體組織的「墨水」。
  • 科學家研發混合生物墨水,可3D列印取代人體關節
    打開APP 科學家研發混合生物墨水,可3D列印取代人體關節 cnBeta.COM 發表於 2020-11-10 16:36:52
  • 3D列印能解決移植器官短缺問題嗎?|3d列印|移植器官|血管|3d生物...
    3D列印矽膠心臟網易科技訊7月31日消息,《衛報》網站撰文指出,我們距離3D生物列印人體器官還有多遠呢?該技術能否解決移植器官短缺問題呢?科學家們正在努力利用3D印表機來製造替代性人體器官。不過,雖然該技術的種種可能性令人興奮,但現在已經有人擔心它會讓人類「扮演上帝的角色」。以下是文章主要內容:埃裡克·加藤霍爾姆(Erik Gatenholm)第一次看到3D生物印表機是在2015年年初。
  • 細菌「活墨水」可用於3D生物列印 或用於器官移植
    細菌「活墨水」可用於3D生物列印  加入不同菌種形成不同三維結構  科技日報北京12月7日電 (記者張夢然)美國《科學》雜誌在線版、物理學家組織網近日報告了一項3D生物列印領域的最新突破:歐洲科學家團隊研發出一種包含細菌的
  • 盤點:2018上半年3D列印人體器官!
    落實到產業層面,3D列印已被廣泛的應用到製造業、軍工、汽車、醫療等眾多領域當中。以醫療為例,採用3D列印技術研發人體器官已經成為未來3D列印行業發展的一大方向。   2018年已經過去一半,3D列印技術在醫療行業又生產出哪些新產品呢?這些產品在實際的應用過程中發揮了怎樣的作用?下面,讓我們來具體了解一下。
  • 科學家開發出用於生物列印的釋氧生物墨水
    近年來,生物列印領域經歷了多項突破,其中之一就是可以利用生物墨水和3D生物印表機生成生物組織結構的可能性。
  • 器官移植不再需要苦等?類器官列印將科幻拉近現實
    ,有望推動生物列印腎臟用於人體器官移植的相關研究。類器官製造技術同樣有它的局限。當前,幹細胞衍生的類器官被認為最有希望構建工程方法無法比擬的組織結構。因此,每種形成類器官的細胞或細胞聚集體,都按照3D列印過程中施加的幾何形狀約束融合併重組。科學家使用這種策略,可列印出具有關鍵細胞類型的宏觀組織,例如薄壁組織及其相應基質,或含有各種上皮細胞的胃腸道。
  • 3D列印器官,實現完全「自主存活」還要多久?
    藥明康德AI/報導 人體組織器官的最大弱點之一就是,不能再生。一旦由於各種事故導致器官不可逆損傷或病變,除了找到血型一致的器官捐獻者外,患者只能承受器官損傷或病變所帶來的痛苦甚至死亡。但是,找到血型一致的器官何其困難!
  • 科學網—操控「生物墨水」列印人體「零件」
    然而,組裝出的土豆內的細胞雖然有很好的活性,但這樣的土豆種到地裡卻很難直接發芽(列印出的器官與體內器官從功能上來說還有較大的差距),這種「形似而神不似」的問題正是當下生物3D列印面臨的瓶頸之一。 據記者了解,要想列印出既在外形結構上相似,結構內的細胞又具有協同功能的組織器官並非易事。這不僅需要開發合適的活性「生物墨水」,還需要一臺能夠精準操控的3D列印設備。
  • 生物3D列印技術「列印」出微型腎臟
    一個國際研究團隊通過使用一種新生物3D列印技術,在實驗室內可以快速「列印」出大量微型腎臟類器官,未來有望應用於人體器官移植的相關研究,最終實現用人造腎臟為嚴重腎病患者進行器官移植。 這一新技術由澳大利亞默多克兒童研究所和美國生物技術公司奧加諾沃主導開發。
  • 從墨水出發,顛覆生物3D列印
    採編:孟詳睿、周俊  排版:謝鳴洲  公司   |   產品   |   火視觀點  公司名片公司名稱:CELLINK創立時間:2015年1月公司屬地:瑞典所屬行業:生物科技公司網址:http://www.cellink3d.com
  • 3D列印人體器官技術的前世今生(下)
    在器官3D列印中,細胞和膠原蛋白是列印的「墨水」,為了使列印出來的細胞不受物理破壞,也需要有「載體環境」進行保護,這時候就需要含有ECM的水凝膠來做支撐。,以膠原蛋白(即ECM的主要組成成分)和細胞為目標列印材料,製造出具有更高解析度、圖案可以更複雜的人體器官組織支架。
  • 細菌「活墨水」可用於3D生物列印
    美國《科學》雜誌在線版、物理學家組織網近日報告了一項3D生物列印領域的最新突破:歐洲科學家團隊研發出一種包含細菌的「活墨水」,可依據所添加細菌的不同種類,形成各種不同的三維結構,未來有望用於皮膚和器官移植。皮膚和器官移植可以拯救很多患者,但這項技術存在來源不足、排異反應等弊端。
  • 從形似到神似:操控「生物墨水」列印人體「零件」
    然而,組裝出的土豆內的細胞雖然有很好的活性,但這樣的土豆種到地裡卻很難直接發芽(列印出的器官與體內器官從功能上來說還有較大的差距),這種「形似而神不似」的問題正是當下生物3D列印面臨的瓶頸之一。  據記者了解,要想列印出既在外形結構上相似,結構內的細胞又具有協同功能的組織器官並非易事。這不僅需要開發合適的活性「生物墨水」,還需要一臺能夠精準操控的3D列印設備。
  • 3D生物列印可以培養的人體器官,然後移植到患者體內,馬上實現了
    列印帶有血管的活體皮膚倫斯勒理工學院和耶魯大學的研究人員使用從人體皮膚細胞中提取的液體生物墨水列印了人造皮膚,然後在皮膚內自然生成血管系統。他表示,雖然生物工程師已經成功地列印了活體組織,但其中很少有項目涉及血管。「脈管系統非常重要,因為這是宿主和移植器官相互交流的方式。」Karande說,「如果皮膚替代物不被人體排斥,則宿主與移植器官之間的溝通至關重要。」
  • 新研究用生物3D列印技術「列印」出微型腎臟
    新華社雪梨11月27日電(記者陳宇)一個國際研究團隊通過使用一種新生物3D列印技術,在實驗室內可以快速「列印」出大量微型腎臟類器官,未來有望應用於人體器官移植的相關研究,最終實現用人造腎臟為嚴重腎病患者進行器官移植。
  • 3D列印再突破 器官移植指日可待?
    然而,組裝出的土豆內的細胞雖然有很好的活性,但這樣的土豆種到地裡卻很難直接發芽(列印出的器官與體內器官從功能上來說還有較大的差距),這種「形似而神不似」的問題正是當下生物3D列印面臨的瓶頸之一。 據記者了解,要想列印出既在外形結構上相似,結構內的細胞又具有協同功能的組織器官並非易事。這不僅需要開發合適的活性「生物墨水」,還需要一臺能夠精準操控的3D列印設備。
  • 港大醫學團隊獲國家資助 研發3D列印人體器官組織
    人體組織與器官3D空間列印技術,是全球的策略性發展研究的一個重點,是在人體組織與器官移植以外,提供有效應對人口老化,以及疾病或事故引起的人體組織或器官衰竭和功能喪失等問題的解決方案。近年生物材料的發展,為組織和器官再生與功能重建提供了重要途徑,但是人體組織和器官結構高度複雜,如何利用生物材料精準列印出功能完整、能在人體內運作的器官,是目前生物3D列印最終實現臨床應用面臨的挑戰。當中要列印出組織與器官所需的微環境來配合功能重建,包括功能性的細胞排列,配合血管和神經線分布等,來指導3D列印的組織與器官在體內重建修復。