科學(xué)家用3D打印支架，實(shí)現(xiàn)生物分子在人體內(nèi)精確釋放

寂靜天花板

  近日，明尼蘇達(dá)大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出可促進(jìn)受損神經(jīng)在人體里再生的3D打印導(dǎo)板。現(xiàn)在，這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)又找到了一種方法，可以通過一個(gè)3D打印支架比以往時(shí)候更加精確地將生物分子釋放進(jìn)人的體內(nèi)。

     這個(gè)3D打印支架是由明尼蘇達(dá)大學(xué)的機(jī)械工程副教授Michael McAlpine開發(fā)的，該項(xiàng)目同時(shí)得到了美國國家生物醫(yī)學(xué)成像和生物工程研究所（NIBIB）的資助。 該研究目的是找到一種有效的方法使3D打印支架能夠支持和幫助新組織（尤其是在那種發(fā)生嚴(yán)重?fù)p害的地方的組織）的生長。通常情況下，組織的生長發(fā)育是通過生物分子的變化來引導(dǎo)和實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)過程中，這種生物分子在一定意義上起到了協(xié)調(diào)細(xì)胞的生長、遷移和分化的作用。而這種3D打印支架本身含有生物分子，可以在人體里實(shí)現(xiàn)這些變化，從而更有效地促進(jìn)組織生長。
由下面的視頻可見，要?jiǎng)?chuàng)建這個(gè)支架，首先要用凝膠打印出其圓筒狀的第一層，當(dāng)?shù)撞看蛴『弥?，再將含有生物分子的微小膠囊打印到凝膠上，以此類推直到含有若干層生物分子膠囊的凝膠支架打印完成。需要指出的是，每個(gè)生物分子膠囊都有一個(gè)不易覺察的外殼包圍，可以這么說，這種外殼里含有一些非常微小的“金棒”，它可以被特定顏色的激光加熱，然后導(dǎo)致外殼爆裂。這樣研究人員就可以使用相應(yīng)的激光器極其精準(zhǔn)地控制生物分子從3D打印支架中釋放。
盡管我們在在視頻中看到的支架是圓筒形的，但McAlpine指出研究人員可以根據(jù)自己的需要3D打印出幾乎任何形狀的支架以適應(yīng)自己的需要。此外，由于凝膠的非特異性性質(zhì)，這種3D打印支架在人體內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，幫助各種身體組織的生長。他補(bǔ)充說，“一個(gè)特別重要的應(yīng)用是，通過3D打印膠囊與干細(xì)胞共同引導(dǎo)人造組織的血管化?！?
, }7 x0 A# d; w. D: `) U# C 不僅如此，人們也可以將各種生物分子注入該支架。McAlpine稱：“可以想到的分子膠囊填充材料包括藥物、核酸、酶、生長因子、細(xì)胞標(biāo)記物和其他功能性蛋白質(zhì)等?！边@就意味著，該支架不僅具有幫助組織再生的能力，而且也可以用于將藥物精確釋放到人體的靶向部位。

   NIBIB的組織工程項(xiàng)目總監(jiān)稱：“NIBIB的目標(biāo)是幫助開發(fā)可能對重要醫(yī)學(xué)問題產(chǎn)生大的影響的技術(shù)。而像這種凝膠工具給了我們更多的選擇以根據(jù)各種需求的設(shè)計(jì)“定制組織”。

http://player.youku.com/player.php/sid/XMTM0Mjc1MzI4MA==/v.swf