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悬浮生物3D打印可实现体外组织/器官功能化重建 未来应用前景广阔

2023-11-01 17:18      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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悬浮生物3D打印可实现体外组织/器官功能化重建 未来应用前景广阔

  悬浮生物3D打印借助于悬浮介质的支撑特性,能够实现具有复杂外部结构和内部血管网络的组织器官快速构建,极大地拓展了生物3D打印技术应用范围,在组织工程、液滴制备、材料封装、药物筛选、柔性电子器件、软体机器人、生物医学等领域应用前景广阔。悬浮生物3D打印是一种利用逐级悬浮三维打印(SPIRIT)技术进行生物打印的技术。

  近年来,凭借个性化、定制化等特点,生物3D打印技术发展迅速,在医疗、食品、汽车、航天航空、电子等领域应用越来越广泛。但现有生物3D打印技术仍存在一定局限性,难以实现外部复杂结构及内部精细特征的耦合构建。挤出式生物3D打印是目前应用最广泛的打印方法,其在大尺寸、高精度组织结构构建方面略有不足。

  根据新思界产业研究中心发布的《2023-2027年悬浮生物3D打印行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,悬浮生物3D打印在传统挤出打印的基础上增加了悬浮介质,借助于悬浮介质的支撑特性,悬浮生物3D打印不再局限于自下而上的逐层沉积。此外悬浮生物3D打印也可实现纤维蛋白、胶原蛋白、水凝胶等低粘度材料的3D打印成形。悬浮生物3D打印在复杂器官构建方面具有明显优势,正受到越来越多市场关注。

  组织/器官的体外功能化重建是生物制造领域研发热点,作为新兴生物3D打印技术,悬浮生物3D打印研发热情较高。目前从事悬浮生物3D打印研发的机构和院校有英国爱丁堡赫瑞瓦特大学、波音、清华大学、南京医科大学、华夏源细胞集团、中科院理化所等,2019年,华夏源细胞集团旗下的华夏司印在第21届中国国际工业博览上,展出了由水凝胶材料打印的“悬浮3D打印人体心脏器官”。

  悬浮介质特性决定着悬浮生物3D打印成功与否,悬浮生物3D打印的悬浮介质材料有明胶微粒、巯基化结冷胶、液态金属微球、微凝胶双相生物墨水等,其中微凝胶双相生物墨水可同时作为打印墨水和悬浮介质。

  新思界行业分析人士表示,悬浮生物3D打印可实现全方向打印、打印结构自支撑、低粘度材料打印成形,在复杂器官构建方面具有明显优势。悬浮生物3D打印可实现体外组织/器官功能化重建,是目前生物制造领域研究热点之一,未来随着研究深入、技术突破,悬浮生物3D打印有望在组织工程、生物医学、柔性电子器件等领域得到应用。

关键字: 悬浮生物3D打印 悬浮介质