實體無模成型打印技術簡介-細胞的聚集體3D打印

  實體無模成型(SFF)打印
  實體無模成型(Solid free—form，SFF)打印已應用于器官打印或組織工
程中復雜支架的設計．通過層層沉積構建3D結構。一些SFF系統(tǒng)已經(jīng)商業(yè)化
，并且噴印油墨時化學或熱噴頭都能使用。打印過程中，液態(tài)單體或燒結
的粉末通過光聚合。由于器官移植中器官的缺乏，近來對器官打印引起了
極大重視。器官的解剖學描述是真核生物中一組細胞的聚集體。它們通過
該生物體的營養(yǎng)供給來維持，并且能被描述為多細胞器件，有的看上去如
豌豆植物的葉子一樣簡單，也有的如多層面#JN季L動物心臟一樣復雜。盡
管成功打印器官的基本參數(shù)仍然未知，但打印器官單一組分的參數(shù)目前是
可控的，使用SFF技術實現(xiàn)器官打印仍然是可行的。
  器官能夠保持主要功能的重要組成之一是血管的密度，如果這一組成
缺失，一些重要的過程如細胞凋亡或壞死將被抑制。將胚胎器官組織視為
具有特殊的流動和融合動力學的標準黏彈性流體。以此，他們合成了一種
特定的墨水用于打印，一旦打印沉積，細胞會融合在一起形成圓盤狀管狀
組織。
  作為打印過程的第一步，活器官的3D圖像文件轉換成3D電腦輔助設計(
CAD)文件，并生成一個3D電腦輔助制造(CAM)文件。隨后這個CAM文件完成
打印機軟件注冊，接著準確地將適合于器官打印的真核細胞層層構建，最
終產(chǎn)品是與初始岡像中的器官在尺寸和細胞組成上一樣的3D結構。為了實
現(xiàn)器官適當打印，也必須發(fā)展生物學的基礎理論使之適用于打印后處理。
  油墨配成后，圖案通過電腦圖像和熱可逆的凝膠層層沉積打印，隨后
細胞融合(圖14 2)。凝膠的使用是為了模擬細胞的自然生長環(huán)境——ECM。
它提供給細胞貼附以及生長的環(huán)境，并且有助于細胞融合聚集。在實驗中
，Mironov和他的同事打印了由中國倉鼠卵巢細胞膠原水凝膠(1 mg·mL_1)
組成的多細胞團簇口州。這種動力學環(huán)境只是組織T程中使用噴墨打印技術
打印支架時，細胞或者蛋白如何精確定位放置在水凝膠內(nèi)的一個實例。

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