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新型方法让3D打印器官和食物成为可能

2019-04-27
关键词: 器官 3D打印

  3D打印目前已经活跃在医疗领域,我们可以为患者定制假牙、助听器等医疗设备。但有人会问,为什么不直接3D打印器官呢?

  因为构成大多数人体器官的错综复杂的糊状组织并不像医疗器械那样易于3D打印。但是,加州大学伯克利分校的工程师们创造的一款新设备有望使器官和食品等生物材料的3D打印成为可能。

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  (图自网络,版权属于原作者)

  活细胞需要非常特定的温度和化学条件才能存活,并且在漫长的打印过程中经常会变质。该设备使用相同的打印机同时创建多个图层,然后将它们一个堆叠在另一个上面,以形成 3D 结构。这种做法加速了打印过程,使细胞更有可能保持活力。

  该设备的设计者,机械工程教授 Boris Rubinsky 表示,“3D生物打印的问题在于它是一个非常缓慢的过程,所以你不能打印任何大的东西,因为生物材料会在你完成时变质。我们的一项创新是,在打印时冻结生物材料,以便保存更长的时间,我们还可以控制冷冻速度。”

  当器官放在芯片上送至外太空,有助于了解人在太空为什么会生病

  4月30日,SpaceX 猎鹰 9 号火箭将向国际空间站发射货物。宾夕法尼亚大学科学家们设计的两个实验也将送上空间站,这将有助于阐明为什么宇航员在太空上更容易生病。

  美国宇航局此前有报告说,29名阿波罗宇航员中有15人患有细菌或病毒感染。1989年至1999年,超过26名宇航员受感染。研究人员认为,在太空轨道上运行会抑制宇航员的免疫系统,为感染创造肥沃土壤,但没人真正明白病因在何。

  宾大工程与应用科学学院教授 Dan Huh 十多年来一直在开发超小型设备——在芯片上模拟整个人体器官。第一个芯片是模仿人体呼吸道内的感染,看看在太空轨道上细菌和周围细胞会发生什么。第二个实验是通过创造真正血管,与人类骨髓细胞相互作用,让他们跟踪中性粒细胞对细菌感染的反应。

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  研究员认为,芯片上的器官为各种研究提供了希望,正试图利用这先进系统来模拟复杂人类疾病背后的生物过程。