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打印器官不是梦,清华教授研发可3D打印器官材料

来源:e键打印   发布时间:2015-06-04 09:14:14   浏览次数:1488
    3D打印人体器官,是生物学家和3D打印爱好者极为关注的话题。近日,清华大学化学系刘冬生课题组合作的研究成果“DNA水凝胶”向这一梦想迈进了一大步。

     最近,刘冬生课题组与英国瓦特大学舒文淼(Will Shu)的合作项目获得突破性成就,他们成功地将DNA水凝胶材料应用于活细胞的3D打印,其论文发表在《德国应用化学》并予重点报道。2月26日,《自然》杂志也报导了其研究成果,并评价该材料为“一种非常有前景的打印三维组织和人工器官的材料。”

(该期《自然》,左下为相关报道)

     水凝胶具有类似于细胞质基质和高含水的特点,被视为三维组织打印和人工器官制备的首选材料,为当前化学、材料和生命医学研究热点。打印活细胞的材质需具备细胞相容性、通透性力学强度和快速成型的等条件,DNA水凝胶是是首次满足这些苛刻条件的材质。

     不同尺寸的3D打印DNA水凝胶粒子经过多次打印,可达到厘米级并且可以自支撑(见右上小图)。

(图为3D打印的清华大学英文缩写,每个字母大小约为1平方厘米)

(图为3D打印的三角形结构,边长1厘米

     “此项成果的意义在于,我们制备了一类新的水凝胶材料,能够同时满足多项活细胞3D打印的需求:速度快,可以达到秒级成型;条件温和,过程完全在生理条件下完成,不涉及化学反应以及能够对细胞造成伤害的外界刺激;强度、通透性好,打印出来的产品最终尺寸可以达到厘米级别以上的尺度,不变形和软化,还能够保证细胞生长所需营养物质的输送”,对于该研究成果的亮点,刘冬生教授解释说。

     “此材料还具有非常好的触变性和自修复性能,在细胞生长的同时可以不断改变自身的结构,能够在保证对细胞提供足够支撑的情况下不限制其扩增;更重要的是,此凝胶材料可以根据需要迅速分解不残留,为将来3D打印器官的活体移植创造了条件。”

     创客联盟小编获悉,刘教授的项目还得到了国家自然基金委员会、科技部973计划以及清华大学自主研究计划的鼎力支持。