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微喷射技术在组织工程医疗领域应用

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-12-11 17:49:33

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 康亚文 | 2023-12-11 17:49:33

生物 3D 打印技术促进了组织工程技术的发展。 基于喷墨打印原理的微喷射技术是通过微喷射系统进行非接触式打印的一项 3D 打印技术,可以在热驱动和压电驱动模式下对生物材料进行活体组织打印。 在介绍微喷射技术及其特点基础上,总结了微喷射技术在打印皮肤组织、骨组织、血管组织等方面的研究和应用,分析了打印组织用的生物材料的基本特点及微喷射技术打印组织用的常用材料,提出了发展微喷射技术在组织工程医疗领域应用的关键在于革新和开发微喷射打印设备结构及进一步开发适合生物打印的优质材料。

它基于喷墨打印原理,是由数字信息控制、通过微喷射系统将微小液滴从喷头喷出的非接触式打印技术。 由于微喷射技术在价格、打印速度及应用范围上的优势,使其近年来被广泛应用于组织工程中,且与挤出成型打印、激光辅助打印相比具有良好的打印精度和打印效率等诸多优点。

以目前打印技术的精度而言,要实现皮肤的三维结构精确打印还有一定难度,因而必须进一步提高微喷射打印技术的精度,才能使这一技术规模应用于组织工程皮肤的制备。 随着材料科学与人工智能的发展、分子生物学的不断进步以及诸多科学技术的综合运用,以微喷射生物打印技术进行理想人体仿生皮肤组织制备将变为可行。

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虽然人工血管和器官打印还处于刚刚起步阶段,还有很多问题需要解决,如打印材料与调节细胞的有序组合、复杂器官内部血管的构建、生长因子的相容等,但基于喷墨原理的微喷射打印技术将细胞、生长因子、支架材料等在数字信号驱动下层层有序打印,形成具有生理功能的、用以对病损组织进行修复或重建或替代的活体组织,这在人类微血管组织工程等生物医学领域有着极其广泛的用途和前景,它为打印具有复杂血供系统的人工器官、解决工程组织血供问题提供了新的方法和研究基础。

虽然人工血管和器官打印还处于刚刚起步阶段,还有很多问题需要解决,如打印材料与调节细胞的有序组合、复杂器官内部血管的构建、生长因子的相容等,但基于喷墨原理的微喷射打印技术将细胞、生长因子、支架材料等在数字信号驱动下层层有序打印,形成具有生理功能的、用以对病损组织进行修复或重建或替代的活体组织。