英國科學(xué)家開發(fā)出新型含有干細胞的生物墨水可3D打印軟骨

日前,，英國布里斯托大學(xué)（University of Bristol）的科學(xué)家們開發(fā)出了一種新型的生物墨水，據(jù)稱這種墨水zui終可能3D打印出可作為手術(shù)植入物的復(fù)雜組織。

這種含有干細胞的生物墨水可以用來3D打印活組織,，也就是我們常說的生物打印。

據(jù)了解,，這種新型生物墨水包含兩種不同的聚合物成分：從海藻中提取的天然高分子材料和可用于醫(yī)療行業(yè)的損耗型合成聚合物,，而且這兩種成分都能夠發(fā)揮作用,。其中合成聚合物可以在溫度升高時將生物墨水從液體轉(zhuǎn)化成固體，而海藻中的提取物則在引入細胞營養(yǎng)時為其提供結(jié)構(gòu)支持,。

來自該校細胞和分子學(xué)院的研究員Adam Perriman博士稱：“設(shè)計這種 新型生物墨水是挑戰(zhàn)性的,。你需要一種材料可既能夠打印,，其強度又足以在打印的組織被浸入營養(yǎng)液時保持其形狀，同時對細胞無害,。我們成功地做到了這一點,，但在我們找到zui終的配方之前經(jīng)過了很多次的試錯,。

“這種特殊的生物油墨配方可以作為一種液體從改裝的桌面型3D打印機上擠出，在37攝氏度時轉(zhuǎn)化為一種凝膠,，就可以構(gòu)建復(fù)雜的活3D組織了,。”

目前該團隊已經(jīng)能夠?qū)⒏杉毎只癁檐浌羌毎纯梢苑置诠腔|(zhì)的細胞）和成骨細胞（可以分泌軟骨基質(zhì)并嵌入其中的細胞），從而可以在5周內(nèi)開發(fā)出3D打印組織結(jié)構(gòu),，包括一個全尺寸的氣管軟骨環(huán)。

Perriman博士說：”對我們來說zui驚訝的是,，當(dāng)引入細胞營養(yǎng)素時，這種合成聚合物會被*從3D結(jié)構(gòu)中排出,，只剩下干細胞和天然海藻聚合物,。這就反過來在結(jié)構(gòu)上創(chuàng)建出了很多微小孔隙，從而更有效地將養(yǎng)分送給干細胞,。“

據(jù)了解,，該研究團隊的這一發(fā)現(xiàn)已經(jīng)登上了《Advanced Healthcare Materials》的封面，該論文的題目是《使用一種模板化孔隙的生物墨水的3D生物打?。?D Bioprinting Using a Templated Porous Bioink）》。

人們普遍認為，這一成果zui終可能導(dǎo)致使用患者自己的干細胞為手術(shù)3D打印骨骼或軟骨植入物的實現(xiàn),，這種骨科植入物可以用在膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)手術(shù)中,。