盘点4D打印技术在生物医疗领域中的应用|亚博APp安全有保障
发布时间:2021-07-24  

亚博安全有保障:3D打印机技术日益成熟期,早已广泛应用到各种领域。3D打印机就是通过电脑掌控可以把打印机材料一层层变换一起,最后把计算机上的蓝图变为实物。最近,生物打印机应运而生,所谓的生物打印机就是利用3D打印机技术,以生物相容性材料和活细胞为材料,打印机出有简单三维功能的组织结构。

这些打印机出来的功能的组织和器官,可以应用于到多个生物医学领域,比如器官移植、药物检验等领域。  尽管有这么多益处和应用于,但是3D生物打印机有一个主要的缺点:它只考虑到的打印机对象的初始状态,并且假设打印机对象是静态的,无生命的。比如,3D生物打印机技术是基于这样一个假设前提,印刷细胞通过细胞黏附、细胞分选和细胞融合的过程可很快挤满、分解的组织,然后开始制备在的组织中获取和维持理想的几何形状和机械性能的细胞外基质。

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  为了解决问题这个问题,4D打印机技术应势而生。所谓4D打印机技术,就是在传统3D打印机技术中再行重新加入时间变量,不仅包括3D的长、长和低3个维度,更加减少了一个时间维度,使打印机出有的物体可以随着时间推移在形态结构上自我展开智慧调整,最后自动超过预先设计拒绝。此外,与其他的细胞溶解技术像电喷雾和细胞喷气法对比,不会找到由于电喷雾针头直径的容许,造成较低的空间分辨率。

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另外,螺杆断裂法对材料拒绝很高,只有材料符合高温软化,低温硬化市场需求时,才能亚博APp安全有保障分解细胞组织。    4D生物打印机示意图A)基于材料的变形的4D生物打印机。(B)基于的组织工程建构成熟期的4D生物打印机  第一种是指打印机智能材料,一般来说是利用号召材料的固有的属性或功能,需要在外部性刺激的情况下重塑自己。这种技术是类似于的一些知名的现象,如自折叠,装配和拆除等。

第二种就是在一定的时间内,打印机细胞的细胞微的组织,使它可以通过细胞膜,在细胞内自我成熟期,并渐渐构成功能的组织。  作为一种新技术,4D生物打印机不会建构很有前途的解决问题医疗市场需求的方法,如的组织再造,同时4D生物打印机不会在生物医学领域获得广泛应用。

但是,4D生物打印机技术和概念还没的获得研究人员的普遍理解,这篇文章的主要目的就是为了提升公众特别是在是研究人员对4D生物打印机技术的了解。笔者为你辨别了4D生物打印机技术的原理和近几年在的组织工程与药物寄送方面的研究进展。  基于材料变形的4D生物打印机  随着材料科学的变革,3D打印机早已顺利的打印机出有各种聚合物、脂类、液态金属材料。4D生物打印机技术的材料是号召生物相容性材料,这些材料能根据外界性刺激改变功能重塑形态,这些性刺激还包括温度、水、磁场等等。

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利用3D打印机的技术基础和号召材料,引进时间第四个维度,可以生产出更简单的类似于肝和心脏原生的组织结构。因此,这不会对功能的组织或器官的生物打印机作出重大贡献。  生物打印机最常用的性刺激是温度。

温度变化时,温敏材料可以拉链、膨胀或收缩,某些聚合物的热力学温度相似生理温度。一个典型的材料是凝化合物PNIPAAm,它是一种广泛应用在药物传输和的组织再造的材料。例如,PNIPAAm和水不溶性聚合物PCL构成的双层结构,可以在温度变化时自我进行、拉链,这个结构可以用作酵母细胞PCB和获释,如下图右图:    (A)生物打印机的材料对温度的号召。

(I)拉链星形聚合物双层结构示意图。温度减少时,温敏水凝胶溶胀和拉链成一个胶囊状结构。

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