www.欧美日韩,日韩av一区二区三区四区,青青青在线精品,欧美成人激情综合网

HI~歡迎來到數(shù)造云打印平臺!

設(shè)計師認證

您的設(shè)計師身份尚未確認

設(shè)計師身份確認后方可提現(xiàn)。
現(xiàn)在去確認嗎?

您的位置: 首頁 > 打印知識庫 > 產(chǎn)品資訊

浙大教授發(fā)明新型生物3D打印 未來有望自由制造人體“零件”

賀永實驗室用“生物墨水”打印的一朵玫瑰花。

      凱文·凱利在1994年出版《失控》時,就已經(jīng)預言未來將會是:人類逐漸機器化,機器則會生物化。這個趨勢,在人工智能越來越興起的今天,更加明顯。

先單說人類的事情。將來,人類肉身中部件的修復、更新,可能會大量地依靠材料科學。3D打印活體器官延長壽命的夢想盡管遙遠,但我們正向它一步步逼近。

浙江大學機械工程學院賀永教授課題組發(fā)明了一種新型生物3D打印方法,能夠操控不同種類的細胞形成特定結(jié)構(gòu)的微球,進而長成具有生物活性的微組織。

這一方法將為體外重建類器官,為開發(fā)更為高效的器官芯片、實施更有效的細胞治療等,提供有效路徑。

相關(guān)論文近日作為封底論文,刊登在著名的學術(shù)出版機構(gòu)Wiley旗下的《SMALL》雜志上。

3D打印人體零件

有一天換器官就像換電池

     平行宇宙理論世界級研究權(quán)威、麻省理工物理系終身教授邁克斯·泰格馬克在他的新書《生命3.0》中,最重要的觀點是他把整個宇宙的生命做了劃分:

生命1.0形態(tài)(除人類以外的生物)的硬件和軟件,都是自然緩慢演化的結(jié)果,所謂天造地設(shè);

     生命2.0形態(tài),就是人類——硬件代代一脈相承,基本穩(wěn)定;軟件,指的是意識,可以快速進化,通過后天的學習、發(fā)展,發(fā)生很大的改變。但是泰格馬克認為:地球上所有的生命,正在朝生命3.0狀態(tài)演化——軟硬件都可以快速迭代更新的生命體。也就是說,很有可能,人類的壽命將越來越長,身上都會有人工的設(shè)備。

     如果有一天,人類能夠自由制造人體“零件”,更換器官就像更換電池一樣方便,器官移植的來源就不再成為問題。不過要真正實現(xiàn)活體器官的3D打印,路途還是有點遙遠。在3D打印的“初級階段”,人類已經(jīng)能夠精準地打印牙齒、骨骼等組織結(jié)構(gòu)相對簡單的零部件,并應用于臨床。顱骨損傷的病人,也可以通過3D打印頭蓋骨實現(xiàn)整形。但是,如果要把打印目標擴展到人體所有“零件”,挑戰(zhàn)就大多了。

首先,要保證人造器官能夠適應人體的力學環(huán)境——不能太硬、太軟或者塌陷;

其次,器官要能夠存活并發(fā)揮特定的功能。比如,盡管3D打印的心臟“模型”已經(jīng)很多,但至今沒有一顆真正的3D打印心臟,能夠成功植入生物體內(nèi)。

“我們想試試能否先實現(xiàn)一個小目標,打印生物活性的微組織?!辟R永說。

操控“生物墨水”打印

靠的竟是一股氣

     科學家將不同的細胞,分別用水凝膠包裹,制成“生物墨水”,在一個微流控芯片噴頭的控制下,一點點“吐”出多組分細胞微滴?!坝眠@臺機器,我們‘打’出了血管化的骨組織?!辟R永說,他們第一次用兩種分別混合了骨髓間充質(zhì)干細胞和人臍帶靜脈內(nèi)皮細胞的“生物墨水”,同步打印出了帶螺旋形的微球。

     其中,骨髓間充質(zhì)干細胞可定向分化為成骨細胞,內(nèi)皮細胞會形成血管化細胞。經(jīng)過幾天實驗室培養(yǎng),呈螺旋形血管化的成骨類器官就形成了。用這種方法,實驗室還做出了玫瑰花、帶螺旋的微球、太極等造型的顆粒,直徑在200微米(相當于0.2毫米)左右。

總之,可以操縱細胞任意形成特定的“隊形”?!吧锬钡慕M分之一水凝膠,是有名的“軟”物質(zhì),如果對這么軟的材料進行精準操控,頗為艱巨。課題組用一陣“風”巧妙地解決了:在一股微氣流的吹動下,噴頭吐出的液滴不會馬上落下,而是會旋轉(zhuǎn)起來,此時再根據(jù)數(shù)學建??刂撇煌M分“生物墨水”下降的方向,就能形成精致的立體結(jié)構(gòu)。這個過程,有點像我們在轉(zhuǎn)動的蛋糕模具上裱花,讓不同細胞形成特定的立體“編隊”?!斑@一技術(shù)的精度可以達到單細胞分辨率?!辟R永說,與現(xiàn)有生物制造方法相比,其特點是首次實現(xiàn)了在微小空間內(nèi)三維結(jié)構(gòu)的可控成型,為體外重建復雜類器官提供了新思路。

“3D打印生物微組織的另一個用途是細胞治療。”賀永說。

     當前細胞治療的一大難點,在于直接注射的細胞容易被人體自身的免疫細胞吞噬。“我們或許可以打印出具有特定功能的細胞微球,讓它們抱團在血管中行進,就不怕被吃掉,而且一到目的地,馬上就可以發(fā)揮作用?!辟R永說。浙大一位從事生物學研究研究的教授認為,這項研究在醫(yī)學上很有意義:目前人類的技術(shù)已經(jīng)可以通過干細胞培養(yǎng)出各種類型的細胞,但接下來還需要讓這些細胞形成特定的組織結(jié)構(gòu)。

     因為天然的生物組織遠比我們想象得要復雜。比如血管是由成纖維細胞、平滑肌細胞、內(nèi)皮細胞等組成的復雜結(jié)構(gòu),有的以維持彈性,有的用來防止血液凝固?!叭绻蛴 ?,就需要將不同的細胞打印到一起,形成特定的結(jié)構(gòu)?!辟R永說,三年前,他的課題組開始了嘗試。


全部評論 0

暫無評論

相關(guān)推薦

  • ROBOZE打造出全3D打印滑板...

    2019年8月6日,意大利3D打印機制造商ROBOZE使用Carbon PA,PEEK,F(xiàn)lex(TPE)和PP材料制造...

    2019-08-07
    3D打印集成制造案例:從855個...

    GE Catalyst是世界上第一臺采用3D打印組件的渦輪螺旋槳發(fā)動機,新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計因為3D打印降低了制造復雜性,它...

    2019-08-07
  • 3D打印貓喂食器,可追蹤貓的體重...

     在日常生活中很多人都喜歡小貓,有的人甚至把它當成自己的家人,然而養(yǎng)貓也不是一件容易的事情,你需要給它喂食,...

    2019-08-07
    德國科思創(chuàng)和Carbon合作批量...

    德國高性能聚合物制造商科思創(chuàng)和數(shù)字光合成(DLS)背后的硅谷公司Carbon合作,已經(jīng)開始批量生產(chǎn)Carbon的聚氨酯液...

    2019-08-07
  • Druid公司推3D打印混動摩托...

    要說現(xiàn)在什么最火,那肯定是電動交通工具。君不見如今國內(nèi)有多少電動新勢力閃亮登場。頗有你方唱罷我方登臺的趨勢,這股子風潮從...

    2019-08-06
    宜家和UNYQ合作3D打印腕托

    宜家和UNYQ加深了以游戲玩家為中心的合作。瑞典DIY家具大本營宜家長期以來一直對3D打印感興趣,去年民主設(shè)計日從一個有...

    2019-08-06
  • 光敏樹脂3D打印機在手板模型制作...

    光敏樹脂3D打印機是指以液態(tài)樹脂為加工材料的SLA工業(yè)3D打印機,又稱為光固化3D打印機。它具備強大的造型能力,可以制作...

    2019-08-06
    Acutus Medical完成...

    醫(yī)療技術(shù)公司Acutus Medical宣布完成1.7億美元D輪融資。本輪融資由新投資者8VC、Opaleye Mana...

    2019-08-06
  • 日本理光投資生物技術(shù)公司 將拓展...

    從外媒獲悉,日本理光公司投資了馬里蘭州生物技術(shù)公司Elixirgen Scientific,并獲得了其34.5%的股份,...

    2019-08-06
    砂型3D打印龍頭Voxeljet...

    從外媒獲悉,德國3D打印機制造商Voxeljet發(fā)布了2019年第一季度的財務(wù)業(yè)績。根據(jù)該報告,截止今年3月31日,本季...

    2019-08-06
舉報

請選擇舉報此信息的原因:

舉報說明(可選):

400-690-8069