新型生物3D打印技術(shù)，可提升打印精度、降低組織細(xì)胞損傷

近日，新加坡國(guó)立大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型生物3D打印技術(shù)，其不僅提升了打印的精度，還降低了組織細(xì)胞損傷。目前，該技術(shù)專(zhuān)利已在美國(guó)提交，并將相關(guān)論文發(fā)表到了著名的在線(xiàn)雜志《Wiley》上。

據(jù)介紹，該技術(shù)利用金納米棒（GNR）作為光熱傳感器，通過(guò)金納米棒懸浮在流體產(chǎn)生熱塑對(duì)流，吸收更多的光并轉(zhuǎn)換成熱能，也因?yàn)榻鸺{米棒提供的熱吸收性能的改善，使用較低強(qiáng)度的激光器可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更多的控制，并且可以集成不同的構(gòu)建單元。

為了測(cè)試精度的提升程度以及不同構(gòu)建單元的整合度，研究人員使用了特殊的水凝膠。吸收的熱能在該水凝膠中產(chǎn)生對(duì)流，并且控制這些熱對(duì)流的方向能夠構(gòu)建特定的結(jié)構(gòu)。通過(guò)引導(dǎo)激光，以一個(gè)特定的方式來(lái)組裝種有干細(xì)胞的水凝膠微顆粒，而不需要任何種類(lèi)的支架。

間充質(zhì)干細(xì)胞接種的水凝膠微粒被制造成功能性構(gòu)建塊，以構(gòu)建具有所需結(jié)構(gòu)的無(wú)支架組織。在這種情況下，結(jié)構(gòu)的“構(gòu)建塊”是水凝膠內(nèi)的干細(xì)胞，近紅外激光能夠在短時(shí)間內(nèi)在微環(huán)境中成功構(gòu)建出想要的生物結(jié)構(gòu)。

低激光強(qiáng)度近紅外激光可以更好地控制對(duì)流方向，而不會(huì)犧牲不同應(yīng)用的“吞吐量”，并且對(duì)生物樣品的損害較小。近紅外激光作為手術(shù)中的“黃金工具”，其有可能以前所未有的3D打印方式工作。該技術(shù)提供的前所未有的精確程度意味著它可以擁有廣泛的用途，不僅僅是生物打印，還有再生醫(yī)學(xué)、組織工程和先進(jìn)制造的生物制造。