科學家用3D打印細胞支架培養人體細胞，推動醫學領域發展

產業最前線

2017-06-13 19:36

有人說，科技違背了優勝略汰的法則，它拯救了太多理應被“淘汰”的人。而如果沒有科技，全人類可能都是應被“淘汰”的弱者。近日，通過使用FDM熔融擠出技術，倫敦大學學院的Achala de Mel 博士和她的研究團隊3D打印了各種塑料管狀結構，可用於培養身體內的細胞組織，令人再次感嘆科技不可思議的魅力。一起來了解。

通過FDM工藝製作原理組織培養支架

在3D打印技術中，FDM的機械結構最簡單，設計也最容易，製造成本、維護成本和材料成本也最低，因此也是在家用的桌面級3D打印機中使用得最多的技術。

據悉，其基本原理為FDM INSIGHT軟件自動將3D數模分層，自動生成每層的模型成型路徑和必要的支撐路徑。一層成型完成後，機器工作臺下降一個高度再成型下一層。如此直到工件完成。

倫敦大學學院的研究人員就是通過這種方法，將實驗室細胞培養的整體方法概念化，使得研究和患者護理領域不再那麼昂貴和高不可攀。

熱塑性聚氨酯（TPU）最適合於血管向內生長

找到正確的材料組合，是生長適合血管向內生長夢想的關鍵。所以這個項目的研究重點是熱塑性聚氨酯（TPU）。由於其獨特的可塑性和彈性質量，TPU一直被科學家們認為是一種可行的材料。

除此以外，TPU在3D打印過程中不需要構建支撐結構，其粉末本身即構成了支撐。這就給了機械工程師和設計師在創作中很多自由，甚至包括製造聯鎖和活動部件的能力。

在3D打印機方面，科學家們選擇的是市售的兩種商業機器：SharebotNextGeneration和Rokit3DisonMulti。

同時，科學家們還使用Blender，Slic3r和Makerbot切片軟件創建了培養支架的CAD模型。利用特殊調整的TPU材料，AchaladeMel博士的實驗室研究人員最終證明了FDM工藝快速製造各種不同管狀支架的能力。

TPU +3D打印商業化前景廣闊

儘管，“3D打印”已作為一項前沿製造技術逐步應用於航天軍工,模具製造,動漫製作、文化創意等多個領域。但其打印的效果在很大程度上卻要受到使用材料的影響。

而TPU剛好非常適合用於製造外科複製品，因為它重量輕、有彈性，能夠用來3D打印非常複雜的形狀，非常適合在複雜的手術中使用。而這為塑膠加工業者開創低成本、高附加價值的產業新契機。

目前，TPU作為高速發展的行業，正因為其新產品不斷的開發，持續增加用量。

可以設想在不久的將來，TPU將通過3D打印的影響將進入護理治療領域，其普遍性就像現在的藥店一樣。而更多的TPU人工組織、器官,還有各種假肢,手術導板等一系列生物醫療領域的產品，也都將通過3D打印技術逐一實現。

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