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FRESH 3D打印用于重建人类心脏的功能组件

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-03-30浏览次数:1545

根据8月2日出版的“科学”杂志上发表的一项研究,在研究人员设计出一种重建人体心脏成分的方法之后,科学家们已朝着能够进行功能性器官的三维生物打印迈出了重要的一步。步。

卡内基梅隆大学的研究人员开发了一种先进版本的Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels(FRESH)技术,这是一种前所未有的3D打印胶原蛋白,可以构建人体心脏的一部分,从小血管到瓣膜到心室。击败。最近获得美国专利10,150,258,FRESH技术已获得FluidForm许可,FluidForm致力于大大扩展3D打印的能力。

“我们现在有能力建立能够再现本土组织关键结构,机械和生物特性的构建体,”FluidForm的CTO和联合创始人Adam Feinberg教授说,卡内基梅隆,居民生物材料和治疗组织。研究完成的地方。 “为了让我们进入生物工程三维器官,还有许多挑战需要克服,但这项研究是向前迈出的重要一步。”

尽管3D生物打印已经取得了重要的里程碑,但直接印刷活细胞和软生物材料已经证明是困难的。一个关键障碍是在打印过程中支持软和动态生物材料,以实现重建复杂3D结构和功能所需的分辨率和保真度。

FRESH使用嵌入式印刷方法通过使用临时支持凝胶来解决这一挑战,这使得使用天然未修饰形式的胶原3D打印复杂支架成为可能。过去,研究人员受到限制,因为软质材料由于下垂而难以以高保真度打印多层。

在联合创始人兼FluidForm联合创始人Andrew Lee和Andrew Hudson的带领下,Carnegie Mellon团队的九名成员通过开发一种利用快速pH变化驱动胶原蛋白自组装的方法来克服这些障碍。

FRESH 3D生物打印心脏基于人体MRI,可准确再现患者特异性解剖结构。印刷的人心肌细胞的较小的心室在峰值收缩期间显示出同步收缩,定向动作电位传播和壁增厚14%。然而,挑战仍然存在,包括生产3D打印较大组织所需的数十亿个细胞,制造规模以及不确定的临床翻译监测过程。

尽管人类心脏被用于概念验证,但胶原蛋白和其他软质生物材料的FRESH印刷是一个可能为各种组织和器官系统构建先进支架的平台。

“FluidForm对Feinberg实验室的研究感到非常自豪,”FluidForm首席执行官Mike Graffeo说。 “卡内基梅隆大学开发的FRESH技术使生物打印机能够实现前所未有的结构,分辨率和保真度,从而实现这一领域的巨大飞跃。我们很高兴向世界各地的研究人员提供此信息。技术“。

FluidForm通过其首个产品LifeSupport(TM)生物打印支持凝胶将FRESH技术商业化,使世界各地的研究人员能够获得胶原,细胞和各种生物材料的高效3D生物打印。