Twente大學(xué)的科學(xué)家們利用一種他們稱(chēng)之為“空氣微流體”的新技術(shù)成功地用活細(xì)胞打印出3D結(jié)構(gòu)。例如，這種特殊的技術(shù)能夠快速“快速”生產(chǎn)可行且可用于修復(fù)受損組織的微型構(gòu)件。這項(xiàng)工作是在科學(xué)進(jìn)展中提出的。

3D打印充滿(mǎn)液體的泡沫并包括活細(xì)胞。圖片由Twente大學(xué)提供

微流體技術(shù)就是處理微米和毫米之間大小的流體微滴。大多數(shù)情況下，使用具有微小流體通道，電抗器和其他組件的芯片：芯片實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。雖然這些芯片提供了廣泛的可能性，例如在生產(chǎn)乳液（例如攜帶另一種物質(zhì)的液滴）時(shí)，液滴離開(kāi)芯片的速度通常在每分鐘微升范圍內(nèi)。對(duì)于臨床和工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這還不夠快：填充一立方厘米的體積需要大約1000分鐘或17個(gè)小時(shí)?，F(xiàn)在提出的技術(shù)在幾分鐘內(nèi)完成。

影響噴氣機(jī)

我們可以通過(guò)不在微通道中操縱流體而是在空氣中達(dá)到這些更高的速度嗎？這是研究人員想要回答的問(wèn)題之一。事實(shí)上，通過(guò)使用兩種“流體”可能是可能的。從一架?chē)姎馐斤w機(jī)，另一架?chē)姎馐斤w機(jī)發(fā)射液滴。創(chuàng)建噴氣機(jī)是相對(duì)簡(jiǎn)單的，它們比微芯片的液滴移動(dòng)速度快100到1000倍。速度不是唯一的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)選擇含有不同類(lèi)型的反應(yīng)液體的射流，“碰撞”會(huì)產(chǎn)生新的材料。流體的智能組合將在一個(gè)單一的步驟中產(chǎn)生堅(jiān)實(shí)可打印的構(gòu)件。

活細(xì)胞的3D打印

通過(guò)這種方式，可以在可打印材料內(nèi)捕獲活細(xì)胞。生成的生物構(gòu)件以三維結(jié)構(gòu)印刷，看起來(lái)像海綿，充滿(mǎn)細(xì)胞和液體。這些3D模塊化生物材料具有與天然組織非常相似的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。許多3D打印技術(shù)是基于使用熱量或紫外線(xiàn)的：這兩種都會(huì)損害活細(xì)胞。因此，新的微流體方法在組織工程中是有前途的技術(shù)，其中通過(guò)使用患者的培養(yǎng)細(xì)胞材料來(lái)修復(fù)受損組織。

這項(xiàng)研究由Marcel Karperien教授的發(fā)展生物工程小組的Tom Kamperman和Detlef Lohse教授的流體物理學(xué)組的Claas Willem Visser完成。 Kamperman剛剛完成他的博士學(xué)位。在這個(gè)問(wèn)題上，Claas Willem Visser暫時(shí)在哈佛大學(xué)的Rubicon基金會(huì)擔(dān)任科學(xué)家。之后他將返回特溫特大學(xué)，成為助理教授。兩位科學(xué)家都參與了新的IamFluidics衍生品，其中空氣中的微流體被用來(lái)制造功能性顆粒和材料。

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