本文摘要:生物3D打印机仍然是科研领域最重要的内容。

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生物3D打印机仍然是科研领域最重要的内容。虽然世界各国都致力于为生物3D打印机开发有机材料,但打印机要生产出跳动的活体心脏,还有很长的路要走。本周,美国卡耐基梅隆大学(CMU)的研究人员在生物3D打印机方面取得了一些突破,他们已经能够使用经过特殊改造的打印机打印非活体心脏原型和冠状动脉。

CMU大学材料科学和生物工程副教授阿达姆芬伯格(AdamFeinberg)向我们解释说:“现在我们可以使用磁共振光学技术来获取心脏原型和冠状动脉的图像,并使用胶原蛋白和纤维蛋白等超硬材料来开发生物3D打印机。”目前,科学家面临的下一个问题是,生物3D打印机必须由超硬材料制成。因为金属和塑料可以通过层层打印机慢慢硬化,根本没有坍塌的可能。

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生物3D打印机必然会面临这个问题。范伯格说:“像果冻这样的柔性材料很容易坍塌。因此,我们开发了一种新的打印机方法,它将一种凝胶映射到另一种凝胶,以构建一层一层的打印机,并增加崩溃的可能性。”CMU的凝胶技术已经不是第一次被用于支持柔性材料打印机的弱3D组织了。

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就在上个月,佛罗里达大学的科学家详细解释了3D打印机使用软材料的方法,即使用水凝胶作为打印机对象的支撑。这种凝胶看起来像消毒剂,他们把它命名为CarbopolEDT2020。在这种情况下,CMU的凝胶技术有什么改进?到目前为止,他们的凝胶技术在胶原蛋白和纤维蛋白方面是世界上第一。

此外,它们的凝胶更容易融化,可以通过降低体温来去除,从而防止生物3D打印机的器官对人体细胞造成潜在的伤害。CMU生物3D打印机技术的许多优势在于其打印机成本低。因为大多数生物3D打印机需要特殊的打印机,所以成本高达10万美元。

CMU的研究团队使用了消费级3D打印机,因此他们成功设计了一系列开源硬件和软件来满足自己的市场需求。范伯格补充说,“不仅成本低,开源软件还可以微调和优化参数,最大限度地提高印刷质量,加快新材料的研发和创新。

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