近日，澳大利亞昆士蘭技術大學的生物制造團隊宣稱，他們已經取得重大技術突破，成功地3D打印出經過機械增強、組織工程構建的人體組織以用于身體部位的再生。
在該校健康與生物醫學創新研究所的Dietmar W. Hutmacher教授的帶領下，生物醫學工程師們通過3D打印支架在組織工程過程強化了柔軟的水凝膠。該結構的靈感來自于大自然，在自然界，我們通常會看到纖維會起到結構增強的作用，可以把柔軟的結構轉變成具有一定機械強度的結構。該研究小組將這種構建超細纖維網的技術稱為“融靜電紡絲寫入（melt electrospinning writing）”。
“這是關節軟骨組織，它是由又硬又強的膠原纖維在蛋白聚糖的一個非常軟的凝膠基質內交織形成的。”Hutmacher教授說。“通過將纖維加固這種大自然的設計思路納入組織工程（TE）領域，我們可以學到很多關于如何選擇基質與增強結構的有效組合以獲得具有機械增強功能的復合材料，并將其用于人體部件的組織工程。”
Hutmacher補充說水凝膠在組織工程的方法中很有用，因為它們具有優異的生物特性，然而多年來該材料由于滿足肌肉骨骼系統組織再生中所需要的機械或結構要求而有所被忽視。
Hutmacher教授的生物制造研究項目是全世界三個專注于3D打印更換人體部件的研究項目之一，并可提供一個生物制造的碩士學位。
“我們的國際生物制造研究團隊已經發現了一種方法，該方法可以通過3D打印的支架結構來以加強這些軟凝膠，使它們的剛度和彈性非常接近軟骨組織。”他補充說。
“我們發現，與單獨使用水凝膠或者微纖維的支架相比，凝膠/支架復合材料支架的協同剛性增加了54倍多。計算機模型顯示，我們可以將這些3D打印的微纖維用在不同的水凝膠和各種組織工程的應用中。”
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