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手持BioPen3D打印笔 能医生手术过程中“画”软骨

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发表于 2019-1-9 09:59:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
BioPen使用的干细胞墨水,可以分化成肌肉、骨骼或神经细胞。基于海藻方式的增长机制促进细胞在新环境中茁壮成长,而另一种高分子聚合物,使用紫外线固定后,可形成保护层。复杂的自适应生物墨水,可以促进包括生长激素在内的其他物质的产生,以加速机体康复。
手持BioPen3D打印笔能医生手术过程中“画”软骨
这款设备是由澳大利亚研究理事会卓越电子材料科学中心(ACES)的研究人员和墨尔本StVincent医院的骨科医生们共同合作开发出来的,其主要目的是要让外科医生能够在手术过程构建定制的软骨植入物。研究人员们将其称为生物笔(Biopen)。实际上,2013年的时候该生物笔就在研发准备中,如今看起来它似乎更接近于成熟的产品了。
手持BioPen3D打印笔能医生手术过程中“画”软骨
这支生物笔主要用一种水凝胶生物油墨来承载和支持活的人类干细胞,并用低能量的光源来固化该生物油墨,可以使细胞存活率超过97%。
众所周知,3D生物打印机正在彻底改变组织工程——它们可以用于逐层打印细胞,从而构建起人工组织以供植入。但是在某些应用中,比如软骨修复,种植体的精确几何形状无法在手术前准确得知,这就使得它提前准备人工软骨植入物变得极其困难。
而生物笔就像3D打印笔,完全由外科医生用手自主操作,使得外科医生获得前所未有的控制能力,可以在手术过程中通过注入现场定制的支架来处理缺陷。
手持BioPen3D打印笔能医生手术过程中“画”软骨
研究团队在设计这款生物笔的时候考虑到了手术环境中的具体要求。这款笔是用3D打印的医用塑料和钛金属制成的。它外形小巧、重量很轻,而且符合人体工学标准和可灭菌。另外笔上还安装了一个低能量光源,以便于医生在点胶过程中固化油墨。
目前该项研究成果已经发表在《Biofabrication》杂志上。而该生物笔的设计和制造还得到了澳大利亚国家制造中心材料组的支持。
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