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研究人员发现一种新的三维生物清洗方法,能够用于3D打印人体心脏

时间:2019-08-23

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卡内基梅隆大学的一个研究小组发表了一篇关于科学的论文,这是一项新技术,允许任何人从胶原蛋白(人体的主要结构蛋白)中获得三维生物支架。第一种方法使组织工程领域更接近3D打印完整的成人心脏。

该技术被称为自由可逆悬浮水凝胶(新鲜),使研究人员能够克服与现有三维生物漂洗方法相关的许多挑战,并通过柔软和活性材料实现前所未有的分辨率和保真度。学位。

身体中的每个器官,例如心脏,都是由称为细胞外基质(ECM)的生物支架连接在一起的特化细胞组成。 ECM蛋白质网络提供正常细胞功能所需的结构和生化信号。然而,到目前为止,还不可能使用传统的生物制造方法重建这种复杂的ECM架构。

Carnegie Mellon的生物医学工程(BME)和材料科学与工程教授Adam Feinberg说:“我们已经证明我们可以从细胞和胶原蛋白中去除心脏碎片。蛋白质被打印成一个真正的功能部分,如作为心脏瓣膜或仔细的腔室。通过使用来自人类心脏的MRI数据,我们能够准确地再现患者特异性解剖结构和三维生物胶原蛋白和人类心脏细胞。“

在美国,超过4,000名患者正在等待心脏移植手术,全世界数百万人需要心脏病,但他们没有资格接受等待名单。更换器官的需求是巨大的,并且需要新的方法来设计能够修复,补充或替换长期器官功能的人造器官。 Feinberg是卡内基梅隆大学生物工程器官倡议的成员,正致力于通过新一代生物工程器官解决这些挑战,这些器官能够更紧密地复制天然器官结构。

“胶原蛋白是一种非常理想的3D打印生物材料,因为它实际上构成了身体的每一个组织,”Feinberg实验室的BME博士生Andrew Hudson解释道。该论文的第一作者。 “然而,3D打印是如此困难,因为它最初是流动的 - 所以如果你试图在空中打印,它只是在你的构建平台上形成一个水坑。所以我们开发了一种预防变形技术。“

由Feinberg实验室开发的新型3D生物清洁方法允许胶原蛋白在凝胶的支撑浴中逐层沉积,使胶原蛋白在从支撑槽移除之前有机会固化到位。在新鲜的情况下,在印刷完成后,通过将凝胶从室温加热到体温,可以容易地熔化支持凝胶。以这种方式,研究人员可以去除支持凝胶而不破坏由胶原或细胞组成的印刷结构。

这种方法在3D生物清洁领域确实令人兴奋,因为它可以将胶原蛋白支架印在大型人体器官上。它不仅限于胶原蛋白,因为广泛的其他软凝胶,包括纤维蛋白,海藻酸钠和透明质酸,可以使用新技术使用三维生物漂洗进行加工,提供强大且适应性强的组织工程平台。重要的是,研究人员还开发了一种开源设计,几乎每个人,从医学实验室到高中科学课程,都可以构建和获得低成本,高性能的3D生物传感器。

展望未来,新鲜用于再生医学的许多方面,从伤口修复到器官生物工程,但它只是生物制造领域的一部分。费恩伯格说:“事实上,我们正在谈论技术的整合。” “不仅是我的实验室在生物清洁方面所做的工作,而且还来自干细胞科学,机器学习,计算机模拟等领域的其他实验室以及小公司,以及新的3D生物清洁硬件和软件。 “

迈出了一步。 “

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卡内基梅隆大学的一个研究小组发表了一篇关于科学的论文,这是一项新技术,允许任何人从胶原蛋白(人体的主要结构蛋白)中获得三维生物支架。第一种方法使组织工程领域更接近3D打印完整的成人心脏。

该技术被称为自由可逆悬浮水凝胶(新鲜),使研究人员能够克服与现有三维生物漂洗方法相关的许多挑战,并通过柔软和活性材料实现前所未有的分辨率和保真度。学位。

身体中的每个器官,例如心脏,都是由称为细胞外基质(ECM)的生物支架连接在一起的特化细胞组成。 ECM蛋白质网络提供正常细胞功能所需的结构和生化信号。然而,到目前为止,还不可能使用传统的生物制造方法重建这种复杂的ECM架构。

Carnegie Mellon的生物医学工程(BME)和材料科学与工程教授Adam Feinberg说:“我们已经证明我们可以从细胞和胶原蛋白中去除心脏碎片。蛋白质被打印成一个真正的功能部分,如作为心脏瓣膜或仔细的腔室。通过使用来自人类心脏的MRI数据,我们能够准确地再现患者特异性解剖结构和三维生物胶原蛋白和人类心脏细胞。“

在美国,超过4,000名患者正在等待心脏移植手术,全世界数百万人需要心脏病,但他们没有资格接受等待名单。更换器官的需求是巨大的,并且需要新的方法来设计能够修复,补充或替换长期器官功能的人造器官。 Feinberg是卡内基梅隆大学生物工程器官倡议的成员,正致力于通过新一代生物工程器官解决这些挑战,这些器官能够更紧密地复制天然器官结构。

“胶原蛋白是一种非常理想的3D打印生物材料,因为它实际上构成了身体的每一个组织,”Feinberg实验室的BME博士生Andrew Hudson解释道。该论文的第一作者。 “然而,3D打印是如此困难,因为它最初是流动的 - 所以如果你试图在空中打印,它只是在你的构建平台上形成一个水坑。所以我们开发了一种预防变形技术。“

由Feinberg实验室开发的新型3D生物清洁方法允许胶原蛋白在凝胶的支撑浴中逐层沉积,使胶原蛋白在从支撑槽移除之前有机会固化到位。在新鲜的情况下,在印刷完成后,通过将凝胶从室温加热到体温,可以容易地熔化支持凝胶。以这种方式,研究人员可以去除支持凝胶而不破坏由胶原或细胞组成的印刷结构。

这种方法在3D生物清洁领域确实令人兴奋,因为它可以将胶原蛋白支架印在大型人体器官上。它不仅限于胶原蛋白,因为广泛的其他软凝胶,包括纤维蛋白,海藻酸钠和透明质酸,可以使用新技术使用三维生物漂洗加工,提供强大且适应性强的组织工程平台。重要的是,研究人员还开发了一种开源设计,几乎每个人,从医学实验室到高中科学课程,都可以构建和获得低成本,高性能的3D生物传感器。

展望未来,新鲜用于再生医学的许多方面,从伤口修复到器官生物工程,但它只是生物制造领域的一部分。费恩伯格说:“事实上,我们正在谈论技术的整合。” “不仅是我的实验室在生物清洁方面所做的工作,而且还来自干细胞科学,机器学习,计算机模拟等领域的其他实验室以及小公司,以及新的3D生物清洁硬件和软件。 “

迈出了一步。 “

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卡内基梅隆大学的一个研究小组发表了一篇关于科学的论文,这是一项新技术,允许任何人从胶原蛋白(人体的主要结构蛋白)中获得三维生物支架。第一种方法使组织工程领域更接近3D打印完整的成人心脏。

该技术被称为自由可逆悬浮水凝胶(新鲜),使研究人员能够克服与现有三维生物漂洗方法相关的许多挑战,并通过柔软和活性材料实现前所未有的分辨率和保真度。学位。

身体中的每个器官,例如心脏,都是由称为细胞外基质(ECM)的生物支架连接在一起的特化细胞组成。 ECM蛋白质网络提供正常细胞功能所需的结构和生化信号。然而,到目前为止,还不可能使用传统的生物制造方法重建这种复杂的ECM架构。

Carnegie Mellon的生物医学工程(BME)和材料科学与工程教授Adam Feinberg说:“我们已经证明我们可以从细胞和胶原蛋白中去除心脏碎片。蛋白质被打印成一个真正的功能部分,如作为心脏瓣膜或仔细的腔室。通过使用来自人类心脏的MRI数据,我们能够准确地再现患者特异性解剖结构和三维生物胶原蛋白和人类心脏细胞。“

在美国,超过4,000名患者正在等待心脏移植手术,全世界数百万人需要心脏病,但他们没有资格接受等待名单。更换器官的需求是巨大的,并且需要新的方法来设计能够修复,补充或替换长期器官功能的人造器官。 Feinberg是卡内基梅隆大学生物工程器官倡议的成员,正致力于通过新一代生物工程器官解决这些挑战,这些器官能够更紧密地复制天然器官结构。

“胶原蛋白是一种非常理想的3D打印生物材料,因为它实际上构成了身体的每一个组织,”Feinberg实验室的BME博士生Andrew Hudson解释道。该论文的第一作者。 “然而,3D打印是如此困难,因为它最初是流动的 - 所以如果你试图在空中打印,它只是在你的构建平台上形成一个水坑。所以我们开发了一种预防变形技术。“

由Feinberg实验室开发的新型3D生物清洁方法允许胶原蛋白在凝胶的支撑浴中逐层沉积,使胶原蛋白在从支撑槽移除之前有机会固化到位。在新鲜的情况下,在印刷完成后,通过将凝胶从室温加热到体温,可以容易地熔化支持凝胶。以这种方式,研究人员可以去除支持凝胶而不破坏由胶原或细胞组成的印刷结构。

这种方法在3D生物清洁领域确实令人兴奋,因为它可以将胶原蛋白支架印在大型人体器官上。它不仅限于胶原蛋白,因为广泛的其他软凝胶,包括纤维蛋白,海藻酸钠和透明质酸,可以使用新技术使用三维生物漂洗进行加工,提供强大且适应性强的组织工程平台。重要的是,研究人员还开发了一种开源设计,几乎每个人,从医学实验室到高中科学课程,都可以构建和获得低成本,高性能的3D生物传感器。

展望未来,新鲜用于再生医学的许多方面,从伤口修复到器官生物工程,但它只是生物制造领域的一部分。费恩伯格说:“事实上,我们正在谈论技术的整合。” “不仅是我的实验室在生物清洁方面所做的工作,而且还来自干细胞科学,机器学习,计算机模拟等领域的其他实验室以及小公司,以及新的3D生物清洁硬件和软件。 “

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该技术被称为自由可逆悬浮水凝胶(新鲜),使研究人员能够克服与现有三维生物漂洗方法相关的许多挑战,并通过柔软和活性材料实现前所未有的分辨率和保真度。学位。

身体中的每个器官,例如心脏,都是由称为细胞外基质(ECM)的生物支架连接在一起的特化细胞组成。 ECM蛋白质网络提供正常细胞功能所需的结构和生化信号。然而,到目前为止,还不可能使用传统的生物制造方法重建这种复杂的ECM架构。

Carnegie Mellon的生物医学工程(BME)和材料科学与工程教授Adam Feinberg说:“我们已经证明我们可以从细胞和胶原蛋白中去除心脏碎片。蛋白质被打印成一个真正的功能部分,如作为心脏瓣膜或仔细的腔室。通过使用来自人类心脏的MRI数据,我们能够准确地再现患者特异性解剖结构和三维生物胶原蛋白和人类心脏细胞。“

在美国,超过4,000名患者正在等待心脏移植手术,全世界数百万人需要心脏病,但他们没有资格接受等待名单。更换器官的需求是巨大的,并且需要新的方法来设计能够修复,补充或替换长期器官功能的人造器官。 Feinberg是卡内基梅隆大学生物工程器官倡议的成员,正致力于通过新一代生物工程器官解决这些挑战,这些器官能够更紧密地复制天然器官结构。

“胶原蛋白是一种非常理想的3D打印生物材料,因为它实际上构成了人体的每一个组织,”Feinberg实验室的BME博士生AndrewHudson解释说。论文的第一作者。“然而,3D打印是如此困难,因为一开始它是一种流体,所以如果你尝试在空中打印,它只会在你的构建平台上形成一个水坑。所以我们开发了一种防止变形的技术。

由费因伯格实验室开发的新的3D生物清洁方法允许胶原在凝胶的支撑浴中逐层沉积,从而在被从支撑罐中取出之前给予胶原固化到位的机会。在新鲜的情况下,在完成印刷后,可以通过将凝胶从室温加热到体温来容易地将支撑凝胶熔化。这样,研究人员可以去除支撑凝胶而不破坏由胶原或细胞组成的印刷结构。

这种方法在三维生物清洗领域是非常令人兴奋的,因为它可以让胶原支架印刷在大规模人体器官上。它不局限于胶原蛋白,作为一种广泛的其他软凝胶,包括纤维蛋白、海藻酸钠和透明质酸,可以使用新技术进行三维生物冲洗处理,提供了一个强大而适应性强的组织工程平台。重要的是,研究人员还开发了一种开源设计,使几乎所有人,从医学实验室到高中的科学课程,都能建造和获得低成本、高性能的3D生物传感器。

展望未来,Fresh被广泛应用于再生医学的各个方面,从伤口修复到器官生物工程,但它只是生物制造领域不断发展的一部分。范伯格说:“事实上,我们正在讨论技术的整合。”“不仅是我的实验室在生物清洗方面所做的工作,而且来自干细胞科学、机器学习、计算机模拟等领域的其他实验室和小公司,以及新的3D生物技术。”-清洁硬件和软件。

在路上走一步。“

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卡内基梅隆大学的一个研究小组发表了一篇关于科学的论文,这是一项新技术,允许任何人从胶原蛋白(人体的主要结构蛋白)中获得三维生物支架。第一种方法使组织工程领域更接近3D打印完整的成人心脏。

该技术被称为自由可逆悬浮水凝胶(新鲜),使研究人员能够克服与现有三维生物漂洗方法相关的许多挑战,并通过柔软和活性材料实现前所未有的分辨率和保真度。学位。

身体中的每个器官,例如心脏,都是由称为细胞外基质(ECM)的生物支架连接在一起的特化细胞组成。 ECM蛋白质网络提供正常细胞功能所需的结构和生化信号。然而,到目前为止,还不可能使用传统的生物制造方法重建这种复杂的ECM架构。

Carnegie Mellon的生物医学工程(BME)和材料科学与工程教授Adam Feinberg说:“我们已经证明我们可以从细胞和胶原蛋白中去除心脏碎片。蛋白质被打印成一个真正的功能部分,如作为心脏瓣膜或仔细的腔室。通过使用来自人类心脏的MRI数据,我们能够准确地再现患者特异性解剖结构和三维生物胶原蛋白和人类心脏细胞。“

在美国,超过4,000名患者正在等待心脏移植手术,全世界数百万人需要心脏病,但他们没有资格接受等待名单。更换器官的需求是巨大的,并且需要新的方法来设计能够修复,补充或替换长期器官功能的人造器官。 Feinberg是卡内基梅隆大学生物工程器官倡议的成员,正致力于通过新一代生物工程器官解决这些挑战,这些器官能够更紧密地复制天然器官结构。

“胶原蛋白是一种非常理想的3D打印生物材料,因为它实际上构成了身体的每一个组织,”Feinberg实验室的BME博士生Andrew Hudson解释道。该论文的第一作者。 “然而,3D打印是如此困难,因为它最初是流动的 - 所以如果你试图在空中打印,它只是在你的构建平台上形成一个水坑。所以我们开发了一种预防变形技术。“

由Feinberg实验室开发的新型3D生物清洁方法允许胶原蛋白在凝胶的支撑浴中逐层沉积,使胶原蛋白在从支撑槽移除之前有机会固化到位。在新鲜的情况下,在印刷完成后,通过将凝胶从室温加热到体温,可以容易地熔化支持凝胶。以这种方式,研究人员可以去除支持凝胶而不破坏由胶原蛋白或细胞组成的印刷结构。

这种方法在3D生物清洁领域确实令人兴奋,因为它可以将胶原蛋白支架印在大型人体器官上。它不仅限于胶原蛋白,因为广泛的其他软凝胶,包括纤维蛋白,海藻酸钠和透明质酸,可以使用新技术使用三维生物漂洗加工,提供强大且适应性强的组织工程平台。重要的是,研究人员还开发了一种开源设计,几乎每个人,从医学实验室到高中科学课程,都可以构建和获得低成本,高性能的3D生物传感器。

展望未来,新鲜用于再生医学的许多方面,从伤口修复到器官生物工程,但它只是生物制造领域的一部分。费恩伯格说:“事实上,我们正在谈论技术的整合。” “不仅是我的实验室在生物清洁方面所做的工作,而且还来自干细胞科学,机器学习,计算机模拟等领域的其他实验室以及小公司,以及新的3D生物清洁硬件和软件。 “

迈出了一步。 ”

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