3D打印水凝膠納米復(fù)合材料,，像肝臟一樣幫助血液解毒

南極熊3D打印網(wǎng)報(bào)道
    加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究者正在開(kāi)發(fā)一種3D打印的解毒裝置,，靈感來(lái)源于人類的肝臟將血液中的危險(xiǎn)的毒素排除。這種設(shè)備使用納米粒子來(lái)困住損害細(xì)胞膜的成孔毒素,，這種病毒是由于動(dòng)物叮咬,、細(xì)菌感染發(fā)生的疾病的關(guān)鍵因素。

來(lái)源于肝臟的3D打印裝置(照片來(lái)自加州大學(xué))

    納米粒子已經(jīng)證明可以有效中和血液中的成孔毒素,，但如果這些納米粒子沒(méi)有別有效的消化的話,，它們可能會(huì)在肝臟積累，從而產(chǎn)生二次中毒的風(fēng)險(xiǎn),，尤其是那些已經(jīng)有肝衰竭的風(fēng)險(xiǎn)的病人,。
    由納米工程教授Shaochen Chen領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)制作出一種3D打印的水凝膠基質(zhì),，可以用來(lái)儲(chǔ)存納米粒子,，形成一個(gè)模擬肝臟的結(jié)構(gòu)和功能的裝置。它被設(shè)計(jì)了更大的表面積以進(jìn)行有效地感應(yīng),、吸引和困住血液中的毒素,。這種裝置在每次毒素被捕獲的時(shí)候就會(huì)變成紅色。
    這種裝置,，是體外使用的,，現(xiàn)在還處于概念階段。在體外研究中,，它完全地中和了成孔毒素,。
    “使用3D打印將功能性納米粒子壓縮在不會(huì)發(fā)生排斥的水凝膠的概念是新穎的，”Shaochen Chen說(shuō),，“因?yàn)?D打印允許了高功能性產(chǎn)品的特定于用戶或特定場(chǎng)地制造,，啟發(fā)了很多解毒技術(shù)的新設(shè)計(jì)。”

    動(dòng)態(tài)光學(xué)投影立體光刻
    Chen的生物制造技術(shù),，稱為動(dòng)態(tài)光學(xué)投影立體光刻（dynamic optical projection stereolithography,，DOPsL），使用計(jì)算機(jī)投影系統(tǒng)和精確操控微鏡來(lái)在包含感光生物聚合物和細(xì)胞的選擇區(qū)域進(jìn)行光照,。這種光誘導(dǎo)的凝固過(guò)程以連續(xù)的方式一次形成一層固體結(jié)構(gòu),。
    DOPsL技術(shù)可以用來(lái)生成打印模仿自然的細(xì)粒度細(xì)節(jié)的生物組織（包括血管在內(nèi)）所需要的微米和納米級(jí)的分辨率。
    2012年,，Chen的團(tuán)隊(duì)證明了DOPsL技術(shù)可以利用柔軟,、不發(fā)生排斥的水凝膠，在幾秒內(nèi)的時(shí)間內(nèi)生成微尺度的3D結(jié)構(gòu),。

    不能打印脈管系統(tǒng),，一個(gè)工程的肝臟或腎臟，在再生醫(yī)學(xué)是無(wú)用,。但有了DOPsL,，Chen的團(tuán)隊(duì)就可以完成日常中更復(fù)雜的幾何機(jī)結(jié)構(gòu)，例如花,、螺旋,、半球等。其他現(xiàn)有的3D生成技術(shù),，例如雙光子光致聚合,，需要幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間才可以生成一個(gè)3D部分。
    據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解,，這個(gè)項(xiàng)目受到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院四年150萬(wàn)美元的資助,，以及另一筆來(lái)自國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助。
    5月8日,，他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了《Nature Communications》雜志上,。

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