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科学家找到3D打印更接近天然软骨组织的方法-皇冠手机登录备用

2024-03-09 03:36 已有人浏览
本文摘要:一种用于成股的软骨替代物做到墨水的3D生物打印机技术有朝一日可能会为磨损关节生产出有软骨补丁,来自宾夕法尼亚州立大学(PennStateUniversity)的一队科学家如是说。 我们的目标是创立出有可以用作更换大量磨损的组织或者可以用作设计补丁的的组织。该校工程科学与机械学助理教授IbrahimT.Ozbolat称之为,特别是在是那些患上骨关节炎的患者们,常常要承受极大伤痛。 我们必须为此寻找一种新的替代化疗方法。

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一种用于成股的软骨替代物做到墨水的3D生物打印机技术有朝一日可能会为磨损关节生产出有软骨补丁,来自宾夕法尼亚州立大学(PennStateUniversity)的一队科学家如是说。  我们的目标是创立出有可以用作更换大量磨损的组织或者可以用作设计补丁的的组织。该校工程科学与机械学助理教授IbrahimT.Ozbolat称之为,特别是在是那些患上骨关节炎的患者们,常常要承受极大伤痛。

我们必须为此寻找一种新的替代化疗方法。  对于那些期望拓展生物打印机技术的科学家们来说,软骨是一种很好的目标的组织,因为它只有一种细胞类型,而且的组织内没血管。不过它也是无法自我修缮的的组织,软骨一旦损毁,就无法完全恢复。

  在以前,科学家们关于培育软骨的尝试就是指将细胞植入水凝胶(一种聚合物链构成的物质,90%的成分是水)开始的,这种水凝胶可以作为支架用作生长的组织。  水凝胶不容许细胞长时间生长。

Ozbolat说道,他也是宾夕法尼亚州Huck生命科学研究所的成员。水凝胶容许了细胞,不容许细胞像在原生的组织中那样互相交流。

这造成最后产生的的组织不具备充足的机械完整性。而且发育的水凝胶也不会产生剧毒的化合物,有利于细胞生长。  为此,Ozbolat和他的研究团队研发出有了一种方法,需要用于支架才可生产出更大规模的的组织。

他们创立了一个较小的直径仅有为百分之三到百分之五英寸藻酸盐(一种海藻提取物)做成的管。科学家们将软骨细胞流经该管中,使他们在其中生长一个星期左右,造成彼此黏附一起。

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由于细胞会粘到海藻上,他们可以将这个管子去杀掉,留给一股(或者一缕)软骨。科学家们在其近期一期的《ScientificReports》上报告了他们的研究成果。  最后,研究人员将成股的软骨替换生物墨水用作3D生物打印机,这种3D生物打印机用于了专门设计的原型燃烧室,可以吸管这种软骨线材。

这种3D打印机可以根据研究人员的必须将这些软骨线材砖成任何图案。约半小时后,等这些软骨补丁相互之间有了充足的粘结力,并可以后移到培养皿中之后,研究人员再行把它们放到营养液里,使它们需要更进一步融合成一块单一的的组织。最后,这些成条的软骨3D打印机线材不会充份相连和融合在一起。

  一片3D打印机的软骨在营养液中的一块骨头底座上  我们可以安照任何必须的长度生产出有这些成股的软骨。Ozbolat说道:因为没支架,这个打印机软骨的过程是可拓展的,所有我们可以取得较为大的补丁。我们可以通过横向打印机这些线材来仿效现实的关节软骨,或者纵向来仿效大自然的结构。

  据理解,最后研究团队生产出来的人工牛软骨十分类似于原生的牛软骨。尽管其力学性能还是不如那些天然软骨,但是比用于水凝胶做到支架的软骨很强。

不过必须认为的是,天然软骨是在关节的压力环境中构成的,因此Ozbolat指出,如果对人工软骨产生机械压力将提高其力学性能。  另外,科学家们称之为这一过程也可以用作生产人体内的软骨,材料来源还包括人体内现有的软骨或者通过腊细胞分化为软骨细胞。  美国国家自然科学基金(NSF)、爱荷华价值茁壮基金(GrowIowaValueFunds)和中国学术基金(ChinaScholarshipFund)反对了这项研究工作。


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