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    超声(shēng)波(bō)用(yòng)于改善生物3D打印组织的真实感

    2019/04/121449

    来自北卡罗来纳州立大学的研究人(rén)员已经开发出一种(zhǒng)称为超声辅助生物制造(UAB)的技(jì)术。,通过在生(shēng)物制造(zào)过(guò)程(chéng)中使用(yòng)超声(shēng)波对准活细胞来改善人造组(zǔ)织的特征。由(yóu)于(yú)采用了新(xīn)的超声技术,这种材料很快就(jiù)会变(biàn)得更像真实的东西。




    该系(xì)统(tǒng)包括一个腔室(shì),其中生物打印机沉积含有(yǒu)活细胞的材料(liào)层。当它这样(yàng)做时(shí),超声波从(cóng)腔室的(de)一侧传(chuán)播(bō)到另一侧,然(rán)后(hòu)沿着(zhe)它们来(lái)的方向反射回来。这(zhè)产(chǎn)生了驻(zhù)波超声波,其中(zhōng)发射的和反射的波相(xiàng)遇。


    “我们可以通过控(kòng)制超声波的参数来控制细(xì)胞的对准特性(xìng),例如频率和振(zhèn)幅,”Shirwaiker说(shuō)。附近的细胞沿着每个波(bō)浪的长度被“群集”,最终变成(chéng)一排。通过调整诸如频率和幅度的超声参数,可以(yǐ)改变每(měi)行(háng)中的(de)细胞对齐的方式。虽然这可能导致生物打印的组织(zhī)更像真实的(de)组织,但某些超声参数也可能导致细胞死亡。为此,团队(duì)已经创建了计算机模型,用于预测给定参数集的结果。


    “我们能(néng)够控(kòng)制细胞在整个(gè)组织中逐层打印时的排(pái)列(liè),”Shirwaiker说。 “我们(men)还展示了以对其(qí)他整形外科软(ruǎn)组织(如韧带(dài)和肌腱)特别重(chóng)要的方式排列细胞的能力(lì)。”在UAB系统的演示中(zhōng),研究人员对人体半月板进行了生物打印(yìn),半(bàn)月板损伤后愈(yù)合非常缓慢。打印(yìn)半(bàn)月(yuè)板内的细(xì)胞以半月弧排列,与自然半月板的情况一(yī)样。


    UAB技术的一个优点(diǎn)是它相(xiàng)对(duì)便(biàn)宜(yí)。 Shirwaiker说:“设置超声设备需(xū)要一(yī)次性成本(běn), 可以使用现成的技术。在那之后,超声(shēng)波(bō)元(yuán)件的运(yùn)行成本可以忽略不(bú)计。 UAB技术可与大多数现有(yǒu)的生物打印技术结(jié)合使用。“


    关键词: 3D打(dǎ)印 超声波(bō)




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