日本科學家無支架生物3D打印氣管成功移植到大鼠

當試圖生物工程學新氣管或氣道器官時，穩(wěn)定性是關鍵,。想想這樣：如果一個移植的,，生物3D打印的耳朵崩潰，移植接收者是一個問題,，但不是一個威脅生命的耳朵。但是,，如果一個3D打印的氣管癱瘓,，病人會很麻煩，因為他們失去了呼吸的能力,。近日,，日本佐賀大學和長崎大學的研究人員使用Cyfuse Biomedical Regenova 3D生物打印機進行無支架氣管再生。 9只大鼠氣管移植成功,。

科學家在如何確保氣管穩(wěn)定方面存在不同意見：一些生物工程師認為支架是制造人造氣道器官的最佳方法,，但是這種方法可能會帶來問題和局限性,。這就是為什么由佐賀大學的Koichi Nakayama領導的一個研究小組，曾經(jīng)在中山實驗室進行過大鼠肝臟組織的三維打印研究,，他們使用3D生物打印機制作無支架人造氣管,。研究人員說，他們的3D打印氣管足夠強大,，以防止崩潰,，并測試了老鼠的結構來證明這一點。

Nakayama與長崎大學的許多研究人員合作,，希望開展一項研究，以開發(fā)一種新的無腳手架方法來創(chuàng)建人造氣管,，使用一些最先進的3D生物打印技術,。在這項研究中，研究小組在自交系動物模型中制造了由孤立細胞產(chǎn)生的不含腳手架的氣管樣移植物,。

盡管Nakayama已經(jīng)承認研究的預算很低,，但研究人員卻擁有一個令人印象深刻的生物打印機器：Cyfuse Biomedical的Regenova生物打印機。 Regenova在使用“Kenzan方法”方面是獨一無二的,，這種方法有點奇怪,，將細胞簇的球狀體分散到鋒利的尖峰上以保持其位置。這可能是世界上最先進的烤肉串,！

日本研究人員將Regenova交付給F344實驗鼠,，收集軟骨細胞和間充質干細胞，分別購買大鼠肺微血管內(nèi)皮細胞,。然后,，使用Regenova 3D生物打印機，研究人員能夠使用前述的偏斜過程3D打印微小的人造氣管,，讓結構在生物反應器中成熟以確保細胞生長,。

在這令人難以置信的生物打印過程中，Cyfuse Biomedical打印機將球狀體放置在長度為每邊3.2毫米的9×9針陣列中,。每根不銹鋼針的外徑為0.17毫米,，每根針之間的距離為0.4毫米。細胞球體由96孔板的機器人控制的25號噴嘴吸入,�,？偣彩褂�384個球狀體來產(chǎn)生管狀3D打印的氣管。

一旦完全成熟,，將3D打印的無支架氣管作為氣管移植物移植到F344大鼠中,，每只動物在全身麻醉下進行,。然后,，一旦植入,，測量人造氣管的機械強度，進行組織學和免疫組織化學檢查,。

實驗中總共使用了9只大鼠,，在移植生物打印的氣管之后的每一天都仔細檢查了23天。在檢查過程中,，研究人員發(fā)現(xiàn)3D打印的氣管在用硅膠支架輔助移植時足夠堅固,，用于防止人造氣管的塌陷，并支撐移植物,，直到有足夠的血液供應,。組織學觀察軟骨形成和血管發(fā)生。

盡管兩個實驗室老鼠由于氣管分泌物的滯留而經(jīng)歷了“喘息”,，但是這些研究人員說他們的生物打印的氣管是一個巨大的成功,。這樣的后果呢？ 3D打印似乎是為大鼠創(chuàng)建人造氣管替代物的有效手段,。它能為人類做同樣的事嗎,？時間會證明。

來源：中國3D打印網(wǎng)
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