科学家用3D打印支架实现生物分子在人体内精确释放_医疗器械

2015

09/24

15:17

天工社医疗器械

近日，这个研究团队找到了一种方法，可以通过一个3D打印支架比以往时候更加精确地将生物分子释放进人的体内。

这个3D打印支架是由明尼苏达大学的机械工程副教授Michael McAlpine开发的，该项目同时得到了美国国家生物医学成像和生物工程研究所（NIBIB）的资助。

该研究目的是找到一种有效的方法使3D打印支架能够支持和帮助新组织（尤其是在那种发生严重损害的地方的组织）的生长。通常情况下，组织的生长发育是通过生物分子的变化来引导和实现的。在这个过程中，这种生物分子在一定意义上起到了协调细胞的生长、迁移和分化的作用。而这种3D打印支架本身含有生物分子，可以在人体里实现这些变化，从而更有效地促进组织生长。

由下面的视频可见，要创建这个支架，首先要用凝胶打印出其圆筒状的第一层，当底部打印好之后，再将含有生物分子的微小胶囊打印到凝胶上，以此类推直到含有若干层生物分子胶囊的凝胶支架打印完成。需要指出的是，每个生物分子胶囊都有一个不易觉察的外壳包围，可以这么说，这种外壳里含有一些非常微小的“金棒”，它可以被特定颜色的激光加热，然后导致外壳爆裂。这样研究人员就可以使用相应的激光器极其精准地控制生物分子从3D打印支架中释放。

尽管我们在在视频中看到的支架是圆筒形的，但McAlpine指出研究人员可以根据自己的需要3D打印出几乎任何形状的支架以适应自己的需要。此外，由于凝胶的非特异性性质，这种3D打印支架在人体内可以实现广泛的应用，帮助各种身体组织的生长。他补充说，“一个特别重要的应用是，通过3D打印胶囊与干细胞共同引导人造组织的血管化。”

不仅如此，人们也可以将各种生物分子注入该支架。McAlpine称：“可以想到的分子胶囊填充材料包括药物、核酸、酶、生长因子、细胞标记物和其他功能性蛋白质等。”这就意味着，该支架不仅具有帮助组织再生的能力，而且也可以用于将药物精确释放到人体的靶向部位。

NIBIB的组织工程项目总监称：“NIBIB的目标是帮助开发可能对重要医学问题产生大的影响的技术。而像这种凝胶工具给了我们更多的选择以根据各种需求的设计”定制组织“。

来源：天工社

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