密苏里科技大学研发新型3D打印组织技术

打印派   2025-12-24 10:19:52

据密苏里科技大学消息,其研究团队开发出一种新型光基3T打印方法,有望加速并简化器官芯片的制造过程。器官芯片是一种用于医学研究与药物测试的类组织微型装置。

"人体约有37万亿个细胞,几乎每个细胞都必须紧邻毛细血管才能存活,"材料科学与工程系副教授安东尼·康瓦丁博士指出,"重建这种高密度微毛细血管网络是组织工程面临的重大挑战,而我们的研究为突破这一屏障提供了路径。"

康瓦丁解释,器官芯片通常只有一张棒球卡大小,能让科学家在不进行动物或人体试验的情况下,观察人体组织对新药或治疗方法的反应。他将传统的3D打印组织技术描述为逐点构建过程,类似于喷墨打印机缓慢在纸面逐点绘制图案,而新方法能显著提升效率。

"逐点制造虽可行,但在创建活体组织依赖的复杂微通道网络时,会变得缓慢且昂贵,"康瓦丁说,"我们的方法采用光固化自组装树脂形成牺牲结构。打印完成后,溶解这些结构即可获得洁净、精密的微通道。这种方式更快速、简便且易于规模化。"

该方法还采用"一锅法"工艺,将后期需溶解的树脂与构成芯片微通道系统的材料预先混合,可减少处理步骤,加快实验室原型设计与测试速度。这项研究成果近期作为封面文章发表于《生物材料科学》期刊,这是自2023年以来密苏里科技大学研究第三次登上英国皇家化学学会出版物的封面。

2024年,《RSC应用聚合物》封面文章曾探讨如何通过增加链转移剂基团(即控制材料打印成型过程的组分),使高精度3D打印用液态树脂实现更高效打印,并产生交联度更高、更坚固的材料。

2023年,《聚合物化学》封面文章则介绍了一种利用聚合诱导自组装技术在光基3D打印过程中生成纳米结构网络,以支持组织支架应用的树脂配方。

"看到这三篇环环相扣的论文获得如此高度的关注,令人倍感欣慰,"康瓦丁表示,"这标志着我们研究的持续进展,也预示着3D打印材料在组织工程领域将迎来更重大的突破。"


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