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美科學(xué)家研發(fā)出多用途三維生物打印機
2011-02-28  來源：中國聚合物網(wǎng)
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)2月24日報道，隨著三維打印機的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，現(xiàn)在，美國科學(xué)家研發(fā)出了能打印出皮膚、軟骨、骨頭和身體其他器官的三維“生物打印機”。
 
三維打印機通過將材料先逐行鋪開后逐層垂直鋪展的方式來打印。人們使用三維打印機來制造雕塑并修復(fù)雕塑；制造由塑料和聚合物制成的三維物體；打印出了食品。
 
美國北卡羅來納州維克森林大學(xué)再生醫(yī)學(xué)研究所教授詹姆斯·劉在美國科學(xué)促進協(xié)會（AAAS）的年度大會上表示，其研究團隊研發(fā)出了一套系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以打印出皮膚，打印出的皮膚可直接用在燒傷的傷口上。
 
該生物打印機內(nèi)置有激光掃描儀，掃描儀能快速掃描受傷部位，分析傷口的位置、大小、深淺等，相關(guān)掃描信息被轉(zhuǎn)化為三維數(shù)字圖像發(fā)送給打印機，打印機能據(jù)此計算出需要噴射多少層皮膚細(xì)胞來讓傷口恢復(fù)到原初的狀態(tài)，并打印出皮膚，當(dāng)將打印出的皮膚噴在傷口處時，這些皮膚能保護傷口、加速重建受損的組織，且留下的疤痕較少。該打印機已成功地打印出了10平方厘米的豬的皮膚。
 
該團隊希望最終研發(fā)出一套便攜生物打印系統(tǒng)來治療在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場上受傷的士兵，在這些戰(zhàn)場上，有30%的受傷與皮膚有關(guān)，他們的研究由美國國防部資助。
 
紐約康奈爾大學(xué)計算合成實驗室的主任胡迪·利普森領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊也在該年度會議上表示，他們利用一臺生物打印機，打印出了一只用硅制成的耳朵。該研究團隊利用人耳的掃描信息和相關(guān)的三維坐標(biāo)信息，使用硅凝膠而不是人的耳朵細(xì)胞，打印出了該耳朵模型。
 
利普森團隊已經(jīng)進行了一系列相關(guān)的實驗，比如使用生物打印機修復(fù)受損的動物骨骼等，但利普森表示，還有很多技術(shù)挑戰(zhàn)需要克服。生物打印機最開始可能被用于修復(fù)軟骨，因為軟骨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對簡單，而且血管很少。
 
在動物身上進行的實驗表明，用生物打印機打印出軟骨“非常成功”。利普森團隊已經(jīng)成功地打印出了軟骨系統(tǒng)，并將其直接放入受傷膝蓋上的半月形傷口處，以便讓該膝蓋復(fù)原。
 
生物打印機面臨的挑戰(zhàn)之一是，其打印出的物體如何與身體其他器官尤其是大的組織更好地結(jié)合？因為任何打印出來的器官或身體組織都需要同身體的血管相連，而這可能非常難實現(xiàn)。利普森表示，一旦克服了這個技術(shù)障礙，在未來幾十年內(nèi)，生物打印技術(shù)將成為一項標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
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