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中國(guó)3D打印網(wǎng)９月19日訊，絲綢不僅用于制作華麗的昂貴服裝，而且這種具有生物相容性的天然蛋白質(zhì)纖維比其外觀要堅(jiān)固得多。該蛋白質(zhì)由75％的生物相容性絲蛋白制成，3D打印絲在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有許多應(yīng)用?？▋?nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）的Abbott實(shí)驗(yàn)室由生物醫(yī)學(xué)工程教授Rosalyn Abbott負(fù)責(zé)，致力于再生醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)，研究3D微環(huán)境如何影響組織發(fā)育和疾病，并研究諸如脂肪組織工程策略和非組織侵入性組織評(píng)估…和絲綢生物材料。

蠶

CMU本科生Tahlia Altgold說(shuō)：“絲綢是一種非常不可思議的生物醫(yī)學(xué)材料，已經(jīng)在縫合線等領(lǐng)域使用了很長(zhǎng)時(shí)間?！盇ltgold是大學(xué)三年級(jí)的學(xué)生，主修材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程，并且是Abbott Lab的研究員，致力于開(kāi)發(fā)一種新的3D打印技術(shù)，用于用絲綢對(duì)生物組織支架進(jìn)行生物工程，她解釋說(shuō)這是“生物相容性非常好”。雅培教授和實(shí)驗(yàn)室中的其他研究人員專注于使用絲綢制造支架，該支架可以在細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)為組織工程目的提供支持。據(jù)中國(guó)3D打印網(wǎng)了解，這不是我們第一次在實(shí)驗(yàn)室中看到3D打印的絲綢支架，但是Altgold和她的導(dǎo)師Claude King III（生物力學(xué)工程學(xué)的博士學(xué)位候選人）正在研究一種無(wú)需結(jié)合材料的方法與其他可能引起問(wèn)題的設(shè)備。這將是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一大福音，這是Altgold在實(shí)驗(yàn)室中的重點(diǎn)。

“我們正在嘗試找到正確的預(yù)處理方法，以將溶液推入3D打印機(jī)中的噴嘴，以使其在打印后保持其形狀。將這種方法與Abbott在生物材料方面的專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。” Altgold解釋說(shuō)，“引用了大學(xué)Feinberg Group完成的工作，得到了凝膠形式的3D可打印材料。

將蠶繭煮沸并加工后，將其制成絲綢支架的放大圖像。

在將絲綢用作再生組織的細(xì)胞支架之前，必須先加工原材料，Abbott教授解釋說(shuō)，在細(xì)胞水平上使用絲綢并不是最簡(jiǎn)單的方法，因?yàn)楸仨毱仁沟鞍踪|(zhì)保留最終的3D分子。印刷形狀，例如耳鼓。由Abbott Lab的一些研究人員撰寫(xiě)的另一篇研究論文的摘要指出：“盡管已經(jīng)廣泛探索了絲綢的本體特性，但對(duì)微觀特征的關(guān)注卻變得越來(lái)越重要，因?yàn)檫@種規(guī)模的修飾在很大程度上影響了生物材料的再生特性，應(yīng)該仔細(xì)考慮由絲的來(lái)源，提取和加工引起的結(jié)構(gòu)變化，因?yàn)樗鼈儠?huì)影響絲素蛋白的生物相容性和降解性。”

蠶被用于雅培實(shí)驗(yàn)室的許多研究項(xiàng)目中，為了使它們做好這項(xiàng)重要工作，Altgold將蠶繭切碎，然后在碳酸氫鈉溶液中煮沸，分離出3D打印支架所需的特定蛋白質(zhì)。新組織?！皩?duì)于可持續(xù)的（長(zhǎng)期）培養(yǎng)，3-D絲蛋白支架具有生物相容性，多孔的轉(zhuǎn)運(yùn)特性，強(qiáng)大而可調(diào)節(jié)的機(jī)械性能，由于蛋白水解緩慢的生物降解作用，可在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保留大小和開(kāi)放的多孔結(jié)構(gòu)，避免了特定的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)，并且不需要化學(xué)交聯(lián)。蠶絲降解可延長(zhǎng)數(shù)月至數(shù)年，而不會(huì)過(guò)早破壞結(jié)構(gòu)（這會(huì)導(dǎo)致壞死），以支持在向天然組織緩慢重塑期間的細(xì)胞相互作用。絲綢也可以制成不同的材料形式，例如水凝膠，管子，海綿，復(fù)合材料，纖維，微球和薄膜，從而為各種不同的應(yīng)用提供通用的平臺(tái)和界面。對(duì)于可持續(xù)的組織工程應(yīng)用，已經(jīng)使用了多種形式，包括已培養(yǎng)長(zhǎng)達(dá)8周的絲離聚物水凝膠和已培養(yǎng)長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的多孔絲支架?！毖排鄬?shí)驗(yàn)室研究人員在另一篇研究論文中在3D打印絲綢上寫(xiě)道。

來(lái)源：中國(guó)3D打印網(wǎng)

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