快速成型技术构建用于组织器官置换的聚合物支架

葡萄牙和英国的一个国际合作小组正在开发一种更有效的方法来构建塑料支架,使新组织甚至整个器官可以在实验室中生长。

研究人员在即将出版的《国际计算机技术应用杂志》(internationaljournalofcomputerapplicationsintechnology)上撰文,解释了一种称为快速原型(rapid prototyping)或三维打印(3d printing)的技术如何能够使组织工程以前所未有的水平复制天然组织的多孔和层次结构。

组织工程的支架结构可以让研究人员在三维空间中培养细胞,无论是皮肤、肌肉,甚至是肾脏,这可以让医学科学创造出天然的人工器官。这种支架对于再生医学的未来发展方向越来越重要。然而,传统技术有一些局限性。特别是,目前的支架结构缺乏对通常微小孔隙及其结构的完全控制。欧洲杯线上买球

组织工程通常包括细胞植入。细胞可能来自病人或捐赠者。他们在实验室里与可降解支架结合,然后可以植入以替换受损组织。结构支架的存在也会触发机体重建受损组织。陶瓷通常被用来帮助重建骨骼,而聚合物可能被用来重建软组织。

保罗巴托洛和亨里克阿尔梅达研究所的聚合物和复合材料,在莱里亚理工学院,以及伍尔弗汉普顿大学,正在借鉴传统制造业的技术来解决这个问题。

在快速成型技术中,计算机控制一台激光器一层一层地固化一桶聚合物树脂,形成一个固体物体。它允许设计师和制造商从世界任何地方快速生产在CAD机器上创建的原型组件。但是,作为一种组织工程技术,快速原型技术的发展至关重要的是材料制造的精度。

研究人员认为,快速原型技术克服了传统支架技术的许多局限性,例如将一块材料蚀刻成形状的立体光刻技术。快速原型技术也许有一天能让肾脏、肝脏和肌肉组织在实验室里从病人自己的细胞中构建出来,这些细胞具有接近自然的细节,为移植做好准备。

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