新技术打破了3D打印医疗植入物的窠臼

研究人员已经翻转了传统的3D印刷，以创造一些最复杂的生物医学结构，推进了新技术的开发，以获得骨骼和组织。

组织工程的新兴领域旨在利用人体的自然能力来愈合自己，重建骨骼和肌肉损失肿瘤或伤害的肌肉。

生物医学工程师的一个重点是设计和开发3D打印支架，可以植入体内支持细胞再生。

但是使这些结构足够小和复杂以使细胞能够茁壮成长仍然是一个重大的挑战。

进入RMIT大学领导的研究团队，与澳大利亚圣文森特医院墨尔本墨尔本的临床医生合作，他们已经推翻了传统的3D打印方法。

Team 3D印刷模具与错综复杂的腔的三维印刷模具并在将模具溶解外部填充生物相容性材料，而不是直接制造Bioscolds。

使用间接方法，团队创建了指向指甲大型的BIOSC形，迄今为止，迄今为止，迄今为止被认为是不可能的标准3D打印机。

首席研究员Cathal O'Connell博士表示，这种新的生物制造方法具有成本效益，而且易于扩展，因为它依赖于广泛使用的技术。

“用标准3D打印机制作的形状受打印喷嘴的尺寸约束 - 开口需要足够大，以便通过并最终影响您可以打印的小，”O'Connell，副大臣在RMIT的博士后研究员说。

“但打印材料之间的间隙可以小得多，也要复杂得多。

“通过翻转我们的思考，我们基本上绘制了我们在我们的3D印刷模具内的空间中想要的结构。这使我们能够创造微小的复杂微观结构，其中细胞将蓬勃发展。”

多功能技术

O'Connell表示，其他方法能够造成令人印象深刻的结构，而是只用精确定制的材料，用特定添加剂调整或用特殊化学改性。

“重要的是，我们的技术足够通用，可以使用现成的医用级材料，”他说。

“用一个普通的‘高中’级3D打印机创造出如此复杂的形状是非常了不起的。

“这确实可以降低到进入该领域的酒吧，并为我们带来了一个更接近制作组织工程的重要步骤。”

研究，发表在先进的材料技术，在Biofab3d @ Acmd，是位于圣文森特医院墨尔本的最先进的生物工程研究，教育和培训中心。

CO-Assight副教授Claudia di Bella，St Vincent墨尔本医院的矫形外科医生表示，该研究展示了临床医生，工程师和生物医学科学家融入临床问题时开放的可能性。

“临床医生面临的常见问题是无法接近他们每天面临的问题的技术实验解决方案，”Di Bella说。

虽然临床医生是发现问题并思考潜在解决方案的最佳专业人员，但生物医学工程师可以把这个想法变成现实。

“学习如何在工程和医学中讲一种常识，通常是初始障碍，但一旦这被克服，可能性是无穷无尽的。”

未来的治疗工具包

目前，对于那些由于疾病或损伤而导致大量骨骼或组织流失的人，几乎没有治疗选择，这些人需要截肢或金属治疗植入物填补差距共同结果。

虽然在世界各地进行了一些组织工程的临床试验，但需要对3D BioPlinting技术进行解决的主要生物工程挑战，以成为外科医生工具包的标准部分。

在骨科中，一个主要的粘性点是在骨骼和软骨上工作的Bioscaffold的发展。

奥康奈尔说:“我们的新方法非常精确，我们可以在一个生物支架中创造出特殊的骨骼和软骨生长的微观结构。”

“这是一种理想的外科手术支架，可以支持两种类型的细胞，更好地复制身体的工作方式。”

人体细胞试验表明，用这种新方法制造的生物支架是安全无毒的。

研究人员的下一步将是测试优化细胞再生的设计，并调查不同生物相容性材料组合对细胞再生的影响。

步骤:如何反向打印生物支架

新方法 - 哪些研究人员被称为负面体现的牺牲模板3D（Nest3D）印刷 - 使用简单的PVA胶水作为3D印刷模具的基础。

一旦注入模具的生物相容性材料定型，整个结构就被放入水中溶解胶水，只留下培养细胞的生物支架。

研究第一作者、博士斯蒂芬妮·多伊尔说，这种方法使研究人员能够快速测试各种材料的组合，以确定哪些对细胞生长最有效。

多伊尔说:“我们先进的注塑技术的优势在于它的多功能性。”

“我们可以在一系列材料中生产几十次试用生物支导 - 从可生物降解的聚合物到水凝胶，硅氧烷和陶瓷 - 无需严格的优化或专业设备。

“我们能够生产只有200微米，4人毛的宽度的3D结构，以及复杂的竞争对手，可通过基于光的制造技术实现。

“它可能是生物制造和组织工程研究的巨大加速器。”

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