注入纤维的墨水使 3D 打印的心肌能够跳动

在过去的十年中，3D 打印的进步为生物工程师构建心脏组织和结构带来了新的可能性。他们的目标包括创建更好的体外平台，以发现心脏病的新疗法，心脏病是美国的主要死亡原因，约占全国五分之一的死亡人数，并使用 3D 打印的心脏组织来评估哪些治疗方法可能最有效在个别患者中。

更遥远的目标是制造可植入的组织，可以治愈或替换患者心脏内有缺陷或患病的结构。

在《自然材料》上发表的论文中。哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究人员报告称，他们开发出了一种注入明胶纤维的新型水凝胶墨水，可以通过 3D 打印功能性心室来模仿人类心脏的跳动。他们发现，纤维注入凝胶(FIG)墨水可以让心肌细胞打印成心室形状，像人类心室一样排列和协调跳动。

SEAS 研究员、该论文的第一作者 Suji Choi 表示：“人们一直在尝试复制器官结构和功能，以测试药物的安全性和有效性，以此来预测临床环境中可能发生的情况。”但到目前为止，仅靠 3D 打印技术还无法实现心肌细胞的生理相关排列，心肌细胞负责以协调的方式传输电信号以收缩心肌。

“我们启动这个项目是为了解决生物组织 3D 打印的一些不足之处，”塔尔家族生物工程和应用物理学教授、SEAS 疾病生物物理学组负责人、资深作者 Kevin“Kit”Parker 说。

创新在于在可印刷油墨中添加纤维。Choi 说：“FIG 墨水能够流过打印喷嘴，但一旦打印出结构，它就会保持其 3D 形状。”“由于这些特性，我发现无需使用额外的支撑材料或支架即可打印心室样结构和其他复杂的 3D 形状。”

为了制造FIG墨水，Choi利用了Parker实验室开发的旋转喷射纺丝技术，该技术使用类似于棉花糖纺丝的方法来制造超细纤维材料。该论文的合著者、博士后研究员 Luke MacQueen 提出了这样的想法：通过旋转喷射纺丝技术制造的纤维可以添加到墨水中并进行 3D 打印。

Parker 表示：“当 Luke 提出这个概念时，他的愿景是通过将底部降低至纳米尺度，扩大 3D 打印机可打印的空间尺度范围。”“通过旋转喷射纺丝而不是静电纺丝生产纤维的优点”(一种更传统的生产超细纤维的方法)“是我们可以使用否则会被静电纺丝电场降解的蛋白质。”

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！