生物打印是一个加法制造(AM)的方法生产生物材料,可用于医药、以及其他行业。亚博网站下载在最新的进步在这个相对较新的领域,研究人员已经开发出一种新的微生物墨水微生物(细菌制成的墨水),部署作为生物打印应用的小型工厂。
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生物打印是什么?
生物打印在三维空间中使用是技术(沉淀层材料层,而不是减材料从原材料到生产新产品或部件)生产生物医学部分。利用生物有机体结合细胞,限制或提高生长因子,模仿自然组织的特点。
生物打印今天广泛应用于医学。它是用来组织和全器官打印,制药公司用于测试新的药物,替换不准确的,有害的,经常无用的非人类的动物实验。它还可以打印机构将接受支架,使关节和韧带的再生。
新的微生物墨水
现在,研究者们已经开始修改他们所使用的细菌使他们更有效率的小工厂在生物打印应用程序。研究人员基于哈佛大学(美国)最近开发出一种新型微生物为生物打印墨水。
这项研究是由安娜Duraj-Thatte (california和Avinash Manjula-Basavanna和发表在杂志上自然通讯。
哈佛团队开始与大肠杆菌,一种常见的细菌。他们改变了大肠杆菌的基因,蛋白质纤维发出的细菌可以修改结构支撑。
调优的大肠杆菌基因导致了细菌创造不同的形状与结构支撑。该组织将这些形状称为“旋钮”和“洞。“微生物会形成不同的修改按钮或漏洞,和生长在一起导致了两种类型的蛋白质纤维。
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当生长在一起,不同类型的纤维结构联系起来,与旋钮填坑和由此产生的粘性混合物变得严厉。研究者混合物过滤去除细菌和所包含的营养物质。
只剩下的材料含有蛋白质纤维是一种水凝胶(湿凝胶)。研究小组发现,这种水凝胶为3 d印刷是一个合适的人选,有类似牙膏的一致性被挤出管。
团队把他们的突破进一步通过添加微生物回到水凝胶混合。这些新的细菌编程使cancer-treating药物或清理有毒化学物质在活细胞。
研究人员发现,水凝胶混合物他们开发了为构建坚实的对象还不够硬。然而,在这一领域未来的研究可能会解锁甚至硬microbe-based油墨,使这项技术。
生物打印申请
有许多应用在医学、生物打印和他们中的许多人是完全的小说。与一种罕见的疾病——例如,一个婴儿tracheobronchomalacia被3 d打印的气管夹板来帮助他们呼吸。这项技术通常是用来重塑组织在身体的不同部位。
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晚期膀胱疾病的人可以用打印的膀胱组织建立器官了。同样的技术可以应用于骨骼、皮肤、软骨和肌肉。
组织工程是一种新的医学领域已经明显引入先进的3 d生物打印技术。这个领域发展新的生物材料作为生物打印墨水和基质。亚博网站下载
有时,生物材料比他们的天然替亚博网站下载代品,包括骨骼和软组织。这些材料可以亚博网站下载代替患病或身体受损组织,在未来甚至可能有助于增强我们的生物过程。
海藻酸是一个强大的生物材料。这个阴离子聚合物表现出与人体生物相容性强,毒性较低,比自然发生的组织,可以真正地大规模生产。
面试:Alginate-Based 3 d印刷油墨为生物医学模型
未来的生物打印
工程师们目前正在研究的方法生物打印微细血管,确保营养和氧气从邻近组织扩散有效组织。
在未来,整个器官可以用生物打印制作的。这将消除任何原因动物实验,结果往往毫无意义的死亡和痛苦的动物。
当然,产生一个完整的打印的器官会影响人类的直接治疗。这是现在许多工程师们的关注,但尚未实现的。器官比支架更复杂的形状和功能,进行体内电信号和机械负载(改变)。
到达这个阶段似乎只是一个时间问题。一旦技术bioprint整个器官的存在,它必须被开发以确保其潜在的改善全球健康状况是完全意识到。这意味着确保生物打印硬件、油墨和衬底材料可以生产规模,以相对较低的价格,和世界各地。亚博网站下载
引用和进一步阅读
Duraj-Thatte, a . M。等。(2021)。可编程的微生物为3 d打印墨水的生活从转基因蛋白纳米纤维材料生产亚博网站下载。自然通讯。可以在:https://www.nature.com/yabo214articles/s41467 - 021 - 26791 - x
罗氏,c, D。等。(2020)。在三维生物打印当前挑战为心脏手术心脏组织。欧洲心胸外科杂志》上。可以在:https://academic.oup.com/ejcts/article/58/3/500/5835731
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