低成本DIY同轴生物打印机 赋能软细胞水凝胶精准成型

打印派   2025-08-01 10:39:26

生物打印领域迎来一项令人振奋的突破!一支来自加泰罗尼亚国际大学生物工程技术研究所的团队,成功研发出一种基于桌面级3D打印机改造的低成本DIY同轴生物打印系统。这项创新不仅将同轴生物打印的门槛大幅降低至600欧元以下,更以其卓越的性能和开放源码的特性,为软细胞水凝胶的3D打印提供了高效且可及的解决方案。

技术创新与成本效益的完美结合

长期以来,高端生物打印设备的昂贵价格一直是阻碍科研机构和初创企业深入探索生物打印技术的主要障碍。而此次研发的DIY生物打印机,通过巧妙地改造Creality Ender 3 Pro桌面3D打印机,实现了成本与功能的完美平衡。该系统能够同时挤出两种水凝胶生物墨水,通过定制的同轴喷嘴实现精准的复合结构打印,尤其适用于构建具有复杂内部结构和机械梯度调节需求的组织工程支架。

研究团队对现有打印机进行了关键改造,包括将原有的热端替换为双步进电机驱动的注射泵挤出器,并升级主板以实现独立控制。尤为值得一提的是,其定制的同轴喷嘴采用Liqcreate Clear Impact树脂制造,支持不同内外径的同轴流动,确保了打印过程中的高精度和稳定性。

低成本DIY同轴生物打印机 赋能软细胞水凝胶精准成型

卓越性能与广泛应用前景

该生物打印机在实验中成功打印了间充质干细胞(MSC)水凝胶,结果表明打印出的结构具有高形状保真度,且细胞存活率令人满意。这项技术有效解决了商业同轴生物打印机在处理高粘度生物墨水时遇到的兼容性差、堵塞风险高以及长时间打印过程中核心材料脱水等问题。

尽管同轴喷嘴在一定程度上会降低打印分辨率,但对于需要进行机械梯度调节或受控生物分区分隔的应用而言,这种权衡是完全值得的。这意味着研究人员能够更灵活地设计和制造仿生组织,加速再生医学、药物筛选和疾病模型构建等领域的研究进程。

开放共享,共促发展

为了进一步推动生物打印技术的普及和发展,该研究团队慷慨地提供了CAD文件、固件修改说明以及材料清单,鼓励全球的实验室和研究人员进行复制和二次开发。这种开放共享的精神有望加速生物打印工具集的拓展,使更多实验室能够在无需昂贵设备投入的情况下,探索和构建复杂的生物支架结构。

加泰罗尼亚国际大学的这项研究成果,无疑为生物打印技术的未来描绘了新的蓝图。它不仅降低了科研门槛,更预示着一个更加普惠、高效的生物制造时代的到来,将有力推动组织工程和再生医学领域迈向新的高度。


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