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3D生物打印新突破:零重力作用下形成的第一个心脏结构

魔猴君  科技前沿   2836天前

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近期,不断有3D打印软硬件革新的报道,3D打印行业发展前景一片大好。现在,3D生物打印又有了新突破。

在大众普遍的观念中,3D打印和植入器官仍然需要很多年。但是,美国宇航局Techshot承包商联合三维生物打印机开发商nScrypt和生物墨水专家Bioficial Organs于近期成功的利用人体干细胞在零重力下3D打印出心脏结构,这将对3D打印生物的发展起到巨大的推动作用。

Techshot本身无疑在航空航天工业上很出名,他们为美国航空航天局服务已超过25年,其中他们与SpaceX公司和其它合作伙伴开发的一些技术已经在国际空间站上使用。

Nscrypt一直致力于微喷和3D打印系统多年,并早在2003建立了世界上第一个3D生物打印机,成功打印了bioficial器官。Nscrypt也一直在为3D打印创新服务。

他们于614日,在30000英尺以上的墨西哥湾,通过飞机多次产生持续的微重力环境,测试了3D生物打印机工作情况并尝试打印心脏机构。“测试一切都很顺利,硬件工作很完美”,作为techshot执行副总裁兼首席运营官约翰维林吉乘坐飞机测试时说,“我们渴望技术达到新的水平,我们的最终目标是开发商业3D打印机,可以在太空和地球上的病人制造并移植器官,这不仅可以提高3D生物打印研究,还可以为长时间在深空勘探的人群提供重要的医疗援助。”

完成这一目标虽然需要一些时间,但这个初步测试还是非常有意义的。收集的数据将被用来构建一个更小的和更可靠的3D生物打印机,预计最早会在20171月推出商业Blue Origin亚轨道太空舱。如果所有的事情都按照计划进行,国际空间站在2018会配备一个自定义的3D打印机,它能够打印密集和复杂的组织。

据研究人员透露,他们的成功取决于3D打印机的能力,比如,在比人头发丝还薄好几倍的层上进行打印。“NScrpt3D生物打印机表现令人钦佩,这就像一个好一点的钢笔而不是蜡笔画”,nscrypt董事长兼首席执行官Kenneth Church说,“在我们的三维电子打印机的一些尖端几乎是小如一个人类的细胞。”

干细胞并不是此次测试过程中唯一的3D打印材料。该机还测试了3D打印导电和绝缘(绝缘)的墨西哥湾的材料,这对未来器官移植也是至关重要的。因为这是可以预期的,器官和组织在太空的3D打印将用起搏导线和生物传感器完成,而且,在一台机器上完成会更好。

作为bioficial机关首席执行官威廉姆斯透露,3D生物打印在太空其实可以给行业提供一个巨大的推动,在失重的条件下3D打印变得更容易。

“在地球上,3D生物印刷需要很厚的生物油墨,他们可提供结构支持和必要的化学品以及其它材料的使用,”威廉姆斯说,“但在太空打印组织,需要我们能够使用更精细的打印尖端和低粘度的生物油墨,它只包含需要的生物材料,来创建一个健康的器官。一种基于太空的生物打印机有可能成为人类保健的一个主要改变者,但是,它需要一个专有的配方和制造过程的发展,确保干细胞在移植过程中保持活力。”

通过以上所述,我们不难看出,空间3D打印器官是有潜力的,相信上述的几个研究机构在不久的将来还会有更大的动作。期待该项技术早日实现一旦达到国际空间站,就能3D打印出实际跳动的人类的心脏补丁。

   

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