3D列印細菌纖維素水凝膠基質

2020-04-27
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Unusual hydrogel-based 3D printing process for medical research [Source: ACS]
研究人員找到了一種使用3D列印為細菌培養生產3D培養基的方法。 
錯過了幾個月前的這篇論文,但是仍然值得一看,因為他們似乎已經設計了一個有趣的過程來創建用於癌症和其他實驗的生物沙箱。 
2D BACTERIAL ENVIRONMENTS
問題在於典型的培養基本質上是皮氏培養皿,其中對像生物存在於二維世界中。培養皿沒有任何復雜的幾何形狀。
這與現實生活大不相同,在現實生活中,生物將生長並與三維環境互動。研究人員最喜歡這種場景,因為3D測試平台可以實現更複雜的場景。最終,例如,這可以幫助治愈癌症。
HYDROGEL 3D PRINTING
使用的過程非常有趣。研究人員準備了水凝膠和纖維素顆粒的混合物。水凝膠是一種不尋常的物質,它由90%的水組成,但仍保持固態。纖維素是一種天然物質,是紙張的主要成分之一。 
水凝膠-纖維素混合物以固體形式排列,可直接用於3D列印。這與在露天中將材料沉積在表面上的常規擠壓工藝有所不同。在這種構造中,通過細的針狀擠出機直接擠出到水凝膠內部。 
擠出機在水凝膠中的3D空間中移動以沉積列印材料,該列印材料是“果凍/液體石蠟基短效油墨”。當針頭擠出機通過水凝膠時,這種神奇的材料會自動“癒合”,並準備進行後續的列印動作。印刷後,將水凝膠塊選擇性地注入膠凍材料。

Microscopic view of vessels within the cellulose 3D print [Source: ACS]
一旦完成,將水凝膠在露天中乾燥。隨著水的蒸發,這留下了包含果凍擠出物的纖維素結構。乾燥時,該塊狀紙樣,讓人聯想到黃蜂的巢。
CELLULOSE PRINTS
然後將“紙”塊加熱,果凍混合液化並很容易去除。這使纖維素塊具有可以模擬人體血管的開放通道。所有需要做的就是在使用前先將纖維素塊水合以“使其恢復活力”。然後,研究人員可以將所需的任何測試材料放入結構中,並觀察實驗如何在3D模式下發展。 
這種方法真正有趣的是,纖維素塊可以在乾燥狀態下保存相當長的時間。需要使用時,可以將其水化並進行實驗。這意味著研究機構可以潛在地訂購裝滿它們的盒子,並在進行實驗時將其存儲以備將來使用。
我希望這一發展將刺激許多不同領域的醫學研究。 

Via ACS
research
bioprinting, cancer, hydrogel, wax, cellulose

 
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