利用一种他们称之为“空气微流控”的新技术,特温特大学的科学家们成功地用活细胞打印出3D结构。这种特殊的技术使快速和在“航空中”的微型建筑块的生产成为可能,并可用于修复受损的组织。
微流控是操纵尺寸在微米和毫米之间微小液滴的技术。大多数情况下,使用微小的射流通道、反应器和其他部件的芯片实验室系统被用于微流控。尽管这些芯片提供了广泛的可能性(例如,在生产乳剂的过程中液滴携带另一种物质)但液滴离开芯片的速度通常是每分钟微升。对于临床和工业应用来说,这还不够快。填充一立方厘米的体积大约需要1000分钟或17个小时。
喷嘴的影响
我们能不能通过操纵空气中的流体而不是微通道中,来达到这些更高的速度?这是研究人员想要回答的问题之一。事实上,这是可能的。通过使用两股流体,液滴从一个喷嘴射向另一个喷嘴。制造喷嘴相对简单,它们的速度比微芯片上的液滴快100到1000倍。速度不是唯一的优势。通过选择含有不同类型流体的射流,碰撞会产生新的物质。液体的巧妙组合将通过简单的步骤产生坚固和可打印的构筑模块。
打印组织
这样,就有可能在可打印的材料中捕获一个活细胞。由此产生的生物积木被打印在三维结构中,看起来像一块海绵,充满了细胞和液体。这些三维模块化生物材料的内部结构与天然组织非常相似。许多3D打印技术都是基于热或紫外光:两者都会破坏活细胞。因此,新的微流控技术在组织工程中是一项很有前途的技术,可利用病人的培养细胞材料修复受损组织。
这项研究是由Marcel Karperien教授的发展生物工程小组的Tom Kamperman和Detlef Lohse教授的流体物理小组的Claas Willem Visser所共同完成的。Kamperman刚刚完成了这个课题的博士学位,Claas Willem Visser在哈佛大学临时以科学家的身份在Rubicon拨款项目上工作。之后,他将回到特文特大学,成为一名助理教授。这两名科学家都加入了新的IamFluidics分公司,该公司的空气微流控技术被用来制造功能性粒子和材料。
原文标题:3D printing of living cells,原文来自sciencedaily
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