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科学家研发可调整3D生物打印墨水

发布时间:2017-08-08

  近日,澳大利亚和德国科研人员展示了一种可3D打印的生物墨水。这种墨水可以调整,以展现不同的机械性能和支持人类干细胞的生长。他们认为3D生物打印机可能会引起“下一场药学革命”,为人类提供更可靠、更有效的药物治疗,同时让动物试验成为过去。

  澳大利亚昆士兰科技大学(QUT)的研究人员认为3D生物打印机可能会引起“下一场药学革命”,为人类提供更可靠、更有效的药物治疗,同时让动物试验成为过去。这种看法得到了QUT团队的一项最近研究的支持,该研究是与南澳大利亚大学、弗莱堡大学和德国亚琛工业大学合作开展的。

  在制药行业,只有10%〜15%的药物最终能上市。失败的主要原因是药物不能通过临床试验。在临床前试验中,动物常被用来测试药物。由于通过动物测试到达临床试验阶段的药物大部分被废弃,人们需要找到一种更有效的药物测试方法。

  在QUT的联合研究中,研究人员展示了一种可3D打印的生物墨水。这种墨水可以调整,以展现不同的机械性能和支持人类干细胞的生长。之所以需要多种机械性能是因为生长不同类型的细胞需要的环境不同。例如,心脏组织是弹性的,肝脏是软的和可压缩的。

  从藻类中提取的琼脂糖被用作QUT的生物墨水的基础材料。由于对活的生物体来说琼脂糖是无毒的,在干细胞研究中,这种材料常充当支持材料。它也是3D打印行业中的许多其他医学研究的主题。

  但琼脂糖本身不能被调整得具有不同的机械性能。为此,研究人员将一种酸性盐加入其中。这种混合材料在整个研究中被称为CA,随后它们被3D打印成一个圆柱形状。研究人员还准备了一个天然琼脂糖样品,然后在两种凝胶上均种上细胞,以进行对比。培养7天后,CA60 Coll 3D打印生物墨水解决方案表现出最高的活细胞增殖率。

  “这是迈向打印复杂的活结构的另一步。我们认为这项工作最重要的可能成果不是器官移植物。事实已经证明,在药物开发中,3D细胞打印是一项有用的技术,可以减少动物测试,以及将新的治疗方法更快、更安全地推向市场,”研究人员解释说。

  这项研究已经发表《Advanced Healthcare Materials》杂志上。