新的3D打印方法使得细胞级晶格结构成为可能

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2019年06月16日

  为生物培育物制造支架的新方式能够使细胞外形和大小高度平均,并具有某些功能。新方式采用极其精细的三维打印形式,利用电场将纤维拉伸到人类头发宽度的十分之一。

  该系统由麻省理工学院比特和原子核心的博士后Filippos Tourlomousis以及麻省理工学院和新泽西州史蒂文斯手艺学院的其他六小我开辟。今天在微系统和纳米工程杂志上报道了这项工作。

  细胞的很多功能能够受其微情况的影响,因而答应切确节制该情况的支架可认为培育具有特定特征的细胞斥地新的可能性,用于研究或以至医学用处。

  Tourlomousis说,虽然通俗的3-D打印发生的细丝能够达到150微米(百万分之一米),可是通过在挤出纤维和阶段之间的喷嘴之间添加一个强电场,能够使纤维宽度达到10微米。正在打印的布局。该手艺称为熔融电解。

  “若是你把细胞放在保守的3-D打印概况上,就像它们的二维概况一样,”他注释说,由于细胞本身就小得多。可是在利用电蚀刻方式印刷的网状布局中,布局与细胞本身具有不异的尺寸,因而它们的尺寸和外形以及它们与材料构成粘合的体例能够通过调理多孔微布局来节制。印刷的网格布局。

  “通过可以或许打印到阿谁规模,你可认为细胞发生线-D情况,”Tourlomousis说。

  然后他和团队利用共聚焦显微镜察看细胞纤维发展的细胞,一些随机,一些切确陈列在分歧尺寸的网格中。然后利用人工智能方式对大量发生的图像进行阐发和分类,以将细胞类型及其可变性与微情况的品种相联系关系,此中纤维的分歧间距和陈列在此中发展。

  细胞在它们本身附着于布局的位置构成称为粘着斑的卵白质。“核心粘连是细胞与外界情况交换的体例,”Tourlomousis说。“这些卵白质在细胞体内具有可丈量的特征,使我们能够进行计量。我们对这些特征进行量化,并利用它们对各个细胞外形进行建模和分类。“

  他说,对于给定的网状布局,“我们表白,细胞获得的外形与基底的布局和熔融电凝基底间接耦合”,与非织造,随机布局的基底比拟,推进了高度的平均性。这种同一的细胞群可能在生物医学研究中有用,他说:“家喻户晓,细胞外形节制着细胞功能,这项工作提出了一种外形驱动的通路,能够很是切确地设想和量化细胞反映,并具有很高的反复性。

  他说,在比来的工作中,他和他的团队曾经证明,在这种3-D打印网格中发展的某些类型的干细胞可以或许存活,而不会比保守的二维基板上发展的干细胞长得多。因而,可能具有这种布局的医学使用,可能作为发展具有可用于移植的平均性质的大量人类细胞的体例或供给用于建立人造器官的材料,他说。用于印刷的材料是曾经获得FDA核准的聚合物熔体。

  对细胞功能进行更严酷节制的需求是将组织工程产物送到诊所的次要妨碍。Tourlomousis说,这个行业很是需要任何收紧脚手架规格的步调,从而也能收紧细胞表型的变化。

  Tourlomousis说,打印系统也可能有其他使用。例如,有可能印刷“超材料” - 具有分层或图案布局的合成材料,能够发生奇异的光学或电子特征。

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