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        3D激光打印的人體活細胞有望用于測試和移植
        錄入時間:2015/9/16 21:17:53

        /Barbara Gefvert

         

        德國研究人員已經采用激光正向傳輸方法打印活體細胞。該方法為組織形成提供了足夠的分辨率和細胞密度。事實證明,該技術使得利用活體人體細胞產生三維細胞構建成為可能,從而能夠免去化學品、藥品和化妝品的動物試驗。最終,這種方法還有望制造用于移植的具有完整功能的器官。

         

        德國漢諾威激光中心的研究人員,在載玻片或透明色帶上鍍層,激光吸收材料和生物材料各一層──通常為具有嵌入細胞的水凝膠(見圖1)。載玻片倒置安裝,研究人員將波長1064 nm、脈寬10 ns的激光導入玻片、再進入吸收層,焦點處的吸收層將蒸發。蒸氣壓力推動下層生物材料向前,以液滴狀沉積在玻片下面的一處表面上。通過移動玻片和激光光束,可以逐層打印所需要的任意2D3D圖形。

         

        1:激光脈沖局部蒸發吸收層;蒸氣壓推動下層生物材料(水凝膠中嵌入的細胞)以液體噴向接收基板。噴射持續幾百微秒的時間,但液滴保留(a)。顯微鏡圖像(b)顯示了帶有熒光細胞的液滴。

         

        該過程不會損害細胞或影響干細胞的分化行為或潛力;事實上,圖案中所打印的干細胞,會在圖案中分化成不同組織類型(見圖2)。同時,該團隊觀察到脂肪干細胞向血管內皮細胞定向遷移,以及它們在建立血管時的相互作用。

        23D打印細胞結構實例,包括打印成網格圖案的干細胞(a)剛打印之后的圖案,以及隨后分化成(b)骨骼、(c)軟骨和d)脂肪組織。

         

        為了形成3D皮膚組織結構,該團隊逐層打印了纖維細胞和角化細胞。通過可視化細胞間連接并驗證它們的功能,該團隊已經證實了皮膚組織的形成,還觀測到了基底層形成。打印的皮膚構造植入小鼠中,展示出血管的向內生長,以及表皮角化細胞的分化。接下來,該研究小組將打印細菌和微生物。


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