完美(中国)体育-2025上海医疗器械展｜美国东北大学生物打印技术和材料取得突破，有望实现3D打印人体器官

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2025-02-26

据美国东北年夜学报导，活体构造生物打印技能取患上冲破，很快将实现3D打印血管及人体器官。来自美国东北年夜学生物工程学传授戴国豪和其同事近来为一种新型弹性水凝胶质料申请了专利，新质料专为3D打印软活体构造而设计。

图片来历：  3D部落

专利题为Biodegradable elastic hydrogels forbioprinting，获取链接：https://coe.northeastern.edu/news/patent-for-new-material-for-3d-printing-of-living-tissues/

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2025上海医疗器械展相识到，现代医学使用 3D 打印技能制造颅骨板、髋枢纽关头、肢体假体及医疗器械等硬植入物。然而，戴传授暗示，器官及软构造的 3D 打印仍旧是一项庞大挑战，他的研究重点是 3D 生物打印、干细胞及血管生物工程。

软构造需要可以或许拉伸及回缩的弹性质料，而现有质料则缺少这类弹性。戴说：“弹性对于在维持构造的正常功效很是主要。”解决这一难题可以完全转变医学，并使器官移植成为已往。

照片来历：Alyssa Stone/东北年夜学。

图片来历：  3D部落

水凝胶是一种可以或许连结水份的合成聚合物。例如，它们可用在建造含有皮肤养分物资的面膜、运送药物的伤口敷料以和含有年夜量水份以提供恬静感及氧气传输的软性隐形眼镜。戴说，传统的水凝胶太懦弱，没法举行 3D 打印，由于它们没法蒙受拉伸或者扭曲——这限定了它们的医疗运用。

为相识决这个问题，戴与德克萨斯年夜学阿灵顿分校的 Yi Hong 互助。Hong 找到了一种让软水凝胶具备弹性的要领，而戴则使用他于 3D 打印方面的专业常识进一步修改了这些水凝胶的某些特征，以便它们可以经由过程打印机。要经由过程打印喷嘴，质料必需是液体，但它还有必需于打印物体后连结外形。

这类新质料可溶在液体溶液，打印后可封装年夜量水份。这对于细胞生长很是有益，由于它模仿了人体情况，而人体平均由 60% 的水构成。打印前，细胞被注入液体溶液中。打印完成后，物领会袒露于蓝光下，从而激发光化学反映，使凝胶具备弹性，而不会危险活细胞。

照片来历：Matthew Modoono/东北年夜学

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戴说：“你可以打印任何几何外形，例如，一根管子或者一条血管。然后细胞于打印的布局内孳生及生长，咱们于脉动压力下造就它们，以模仿人类的血压。”

新型弹性水凝胶的另外一个要害上风是可生物降解。方针是使聚合物彻底可降解——同时细胞用本身的胶原卵白及弹性卵白取代它，形成结实的自然血管。戴说：“它不是人体自然的，这就是为何咱们但愿它终极彻底消散。”

到今朝为止，打印出来的血管（造就了两周）仍旧比力懦弱，还有不克不及蒙受人体血压。戴信赖，将造就期延伸到两个月（这是一项昂贵的试验）可让细胞彻底发育出结实的布局。

此外，研究职员正于努力加速水凝胶的降解速率，方针是于细胞成熟为功效性血管的同时，于两到三个月内可以或许消融。这项技能有望终极使患者可以或许使用本身的细胞制造血管。跟着水凝胶降解，人体将天然地替代它，从而形乐成能齐备的构造或者器官。

文章来历： 3D部落

 

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