科學家用3D打印支架，實現(xiàn)生物分子在人體內(nèi)精確釋放

寂靜天花板

  近日，明尼蘇達大學的一個研究團隊開發(fā)出可促進受損神經(jīng)在人體里再生的3D打印導板。現(xiàn)在，這個研究團隊又找到了一種方法，可以通過一個3D打印支架比以往時候更加精確地將生物分子釋放進人的體內(nèi)。

     這個3D打印支架是由明尼蘇達大學的機械工程副教授Michael McAlpine開發(fā)的，該項目同時得到了美國國家生物醫(yī)學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)生嚴重損害的地方的組織）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和實現(xiàn)的。在這個過程中，這種生物分子在一定意義上起到了協(xié)調(diào)細胞的生長、遷移和分化的作用。而這種3D打印支架本身含有生物分子，可以在人體里實現(xiàn)這些變化，從而更有效地促進組織生長。
由下面的視頻可見，要創(chuàng)建這個支架，首先要用凝膠打印出其圓筒狀的第一層，當?shù)撞看蛴『弥螅賹⒑猩锓肿拥奈⑿∧z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，每個生物分子膠囊都有一個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，然后導致外殼爆裂。這樣研究人員就可以使用相應的激光器極其精準地控制生物分子從3D打印支架中釋放。
. g9 z8 `0 `# D0 S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)可以實現(xiàn)廣泛的應用，幫助各種身體組織的生長。他補充說，“一個特別重要的應用是，通過3D打印膠囊與干細胞共同引導人造組織的血管化。”
, ~1 O+ ^/ Y5 H7 y- j+ P$ Q 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、細胞標記物和其他功能性蛋白質(zhì)等。”這就意味著，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的組織工程項目總監(jiān)稱：“NIBIB的目標是幫助開發(fā)可能對重要醫(yī)學問題產(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“定制組織”。

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