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科學家用3D列印細胞支架培養人體細胞,推動醫學領域發展

科學家用3D列印細胞支架培養人體細胞,推動醫學領域發展

有人說,科技違背了優勝略汰的法則,它拯救了太多理應被「淘汰」的人。而如果沒有科技,全人類可能都是應被「淘汰」的弱者。近日,通過使用FDM熔融擠出技術,倫敦大學學院的Achala de Mel 博士和她的研究團隊3D列印了各種塑料管狀結構,可用於培養身體內的細胞組織,令人再次感嘆科技不可思議的魅力。一起來了解。

通過FDM工藝製作原理組織培養支架

在3D列印技術中,FDM的機械結構最簡單,設計也最容易,製造成本、維護成本和材料成本也最低,因此也是在家用的桌面級3D印表機中使用得最多的技術。

據悉,其基本原理為FDM INSIGHT軟體自動將3D數模分層,自動生成每層的模型成型路徑和必要的支撐路徑。一層成型完成後,機器工作台下降一個高度再成型下一層。如此直到工件完成。

倫敦大學學院的研究人員就是通過這種方法,將實驗室細胞培養的整體方法概念化,使得研究和患者護理領域不再那麼昂貴和高不可攀。

熱塑性聚氨酯(TPU)最適合於血管向內生長

找到正確的材料組合,是生長適合血管向內生長夢想的關鍵。所以這個項目的研究重點是熱塑性聚氨酯(TPU)。由於其獨特的可塑性和彈性質量,TPU一直被科學家們認為是一種可行的材料。

除此以外,TPU在3D列印過程中不需要構建支撐結構,其粉末本身即構成了支撐。這就給了機械工程師和設計師在創作中很多自由,甚至包括製造聯鎖和活動部件的能力。

在3D印表機方面,科學家們選擇的是市售的兩種商業機器:SharebotNextGeneration和Rokit3DisonMulti。

同時,科學家們還使用Blender,Slic3r和Makerbot切片軟體創建了培養支架的CAD模型。利用特殊調整的TPU材料,AchaladeMel博士的實驗室研究人員最終證明了FDM工藝快速製造各種不同管狀支架的能力。

TPU +3D列印商業化前景廣闊

儘管,「3D列印」已作為一項前沿製造技術逐步應用於航天軍工,模具製造,動漫製作、文化創意等多個領域。但其列印的效果在很大程度上卻要受到使用材料的影響。

而TPU剛好非常適合用於製造外科複製品,因為它重量輕、有彈性,能夠用來3D列印非常複雜的形狀,非常適合在複雜的手術中使用。而這為塑膠加工業者開創低成本、高附加價值的產業新契機。

目前,TPU作為高速發展的行業,正因為其新產品不斷的開發,持續增加用量。

可以設想在不久的將來,TPU將通過3D列印的影響將進入護理治療領域,其普遍性就像現在的藥店一樣。而更多的TPU人工組織、器官,還有各種假肢,手術導板等一系列生物醫療領域的產品,也都將通過3D列印技術逐一實現。

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