【摘 要】
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3D打印技术为医学研究提供了新手段,有望引领医学研究和临床医疗的发展并取得重大突破,是当前国际研究热点.挤出式3D打印技术是目前应用最广的打印系统,但其打印速度较慢、成型精度较低.基于DLP(数字光处理)原理的3D打印技术是一种快速成型的方法,具有打印速度快,成型精度高,打印条件温和等特点.我们利用DLP原理,构建了基于紫外光成型的3D打印水凝胶成型系统。该成型系统可快速打印生物支架和类器官组织等
【机 构】
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四川大学生物治疗国家重点实验室 四川、成都、610041
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3D打印技术为医学研究提供了新手段,有望引领医学研究和临床医疗的发展并取得重大突破,是当前国际研究热点.挤出式3D打印技术是目前应用最广的打印系统,但其打印速度较慢、成型精度较低.基于DLP(数字光处理)原理的3D打印技术是一种快速成型的方法,具有打印速度快,成型精度高,打印条件温和等特点.我们利用DLP原理,构建了基于紫外光成型的3D打印水凝胶成型系统。该成型系统可快速打印生物支架和类器官组织等复杂的3D结构,极大地缩减了细胞导空气的接触时间,提高了类器官组织中细胞的存活率。为快速、高精度地制备生物支架和类器官组织提供了新的技术平台。同时,我们合成了一系列3D打印光聚合明胶及其衍生物材料,为快速制备具有良好生物相容性的、功能化的3D水凝胶系统提供材料基础。
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可注射水凝胶在注射前是可以流动的液体,通过简单的混合即可负载药物和细胞,当注入机体组织、器官或腔体后在原位迅速转变为凝胶.生物可降解的可注射水凝胶由于操作简便,可免用外科手术植入,在细胞三维培养和组织工程等领域具有很好的应用潜力.实验室利用张俐娜等开发的碱(NaOH/LiOH)/尿素水溶剂体系,在均相下将甲壳素改性制得温敏性羧甲基甲壳素和温敏性羟丙基甲壳素HPCH。HPCH低温水中溶解,体温下快速
牙周病是危害人类口腔健康的重要疾病,目前临床上牙周病的主要治疗手段包括基础治疗、结合药物治疗、牙周引导组织再生术及植骨术、生长因子治疗等,尽管取得了一定的牙周组织再生效果,但是仍然无法满足口腔临床对牙周骨组织修复的要求.前期研究建立了一个可信度高的、可预测水凝胶降解率的数学模型,可制备具有特定降解速率的复合水凝胶,此外PEG能够精细调挫水凝胶的降解,还能够显著改变水凝胶的结构致密程度,调控细胞的迁
自组装水凝胶具有精确的微纳结构、优异的生物相容性及类细胞外基质特性,是诱导细胞生长及三维组织培养的理想材料,在生物医学领域具有重要应用前景.但自组装水凝胶要同时满足良好的机械强度、通透性及细胞粘附等性能要求非常困难.利用含四重氢键作用官能团2-脲-4[1H]-嘧啶酮(UPy)修饰纳米纤维素(CNCs)作为固体表面活性剂,成功制备了Pickering高内相乳液,并以此为模板通过水相自由基聚合制备得到
角蛋白具有生物活性高和组织相容性好的优势,在生物医学上的主要用途包括:药物载体、止血、神经修复、毒性物质吸附、促进细胞生长等.人发中的角蛋白含有17种,因此当前经化学氧化/还原法提取得到的角蛋白都是多种角蛋白的复合物.这不仅为研究其止血和组织修复机制增加了难度,烫发染发的普遍也致使提取的角蛋白质量难控制,并且由于环保等问题,当前的提取方法很难应用于大量生产.本研究首次选取了人发角蛋白基因37 (K
从优化丝素凝胶制备方法入手,在深入研究丝素凝胶微结构控制机制基础上,对丝素凝胶的孔隙率、力学和生物学性能进行调控,进而开发出新型丝素基3D打印生物墨水.
水凝胶作为高分子网络和水的集合体,在生物组织中具有广泛的分布,例如:木质部、韧皮部、肌肉和软骨.水凝胶由于其具有固体和液体两种性质使其在隐形眼镜、伤口敷料、化妆品、电泳介质、组织工程支架、药物释放载体以及软机器设备中的感应器和驱动器方面都具有广泛的应用.为了提高水凝胶的力学性能,在水凝胶网络中引入物理相互作用,增强了水凝胶在形变过程中分子间的相互作用。同时对物理相互作用区域化设计,实现了对水凝胶力
近年来,包载细胞的三维微凝胶体系由于具有保护细胞免受剪切力的损伤、抑制宿主抗体和免疫细胞对包载细胞的免疫排斥反应以及提供营养物质和代谢产物的高效运输等独特优势在组织工程、再生医学和细胞治疗领域而备受关注.本课题组利用液滴微流控技术高通量地制备了尺寸均一可控、不同力学性能的HA基微凝胶并对其包载细胞能力和释放能力进行了生物学评价。
自然界动、植物组织能够灵活实现并运用丰富的三维功能性形变,达到捕食昆虫、释放种子、传递花粉等目的.这些智能变形体系为研究自适应性材料,实现可控变形,开发软驱动器、软机器人、生物医疗器械提供了很好的范例.通过光刻(photolithography)的方法有效控制了水凝胶的组成、应力分布,以及由此产生的三维变形。该变形机理不同于双层结构导致的弯曲、折叠变形;图案化水凝胶仅存在平面方向的梯度结构(在厚度
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