3D打印水凝膠納米復(fù)合材料，像肝臟一樣幫助血液解毒

南極熊3D打印網(wǎng)報(bào)道
    加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究者正在開發(fā)一種3D打印的解毒裝置，靈感來源于人類的肝臟將血液中的危險(xiǎn)的毒素排除。這種設(shè)備使用納米粒子來困住損害細(xì)胞膜的成孔毒素，這種病毒是由于動物叮咬、細(xì)菌感染發(fā)生的疾病的關(guān)鍵因素。

來源于肝臟的3D打印裝置(照片來自加州大學(xué))

    納米粒子已經(jīng)證明可以有效中和血液中的成孔毒素，但如果這些納米粒子沒有別有效的消化的話，它們可能會在肝臟積累，從而產(chǎn)生二次中毒的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是那些已經(jīng)有肝衰竭的風(fēng)險(xiǎn)的病人。
    由納米工程教授Shaochen Chen領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)制作出一種3D打印的水凝膠基質(zhì)，可以用來儲存納米粒子，形成一個模擬肝臟的結(jié)構(gòu)和功能的裝置。它被設(shè)計(jì)了更大的表面積以進(jìn)行有效地感應(yīng)、吸引和困住血液中的毒素。這種裝置在每次毒素被捕獲的時(shí)候就會變成紅色。
    這種裝置，是體外使用的，現(xiàn)在還處于概念階段。在體外研究中，它完全地中和了成孔毒素。
    “使用3D打印將功能性納米粒子壓縮在不會發(fā)生排斥的水凝膠的概念是新穎的，”Shaochen Chen說，“因?yàn)?D打印允許了高功能性產(chǎn)品的特定于用戶或特定場地制造，啟發(fā)了很多解毒技術(shù)的新設(shè)計(jì)�！�

    動態(tài)光學(xué)投影立體光刻
    Chen的生物制造技術(shù)，稱為動態(tài)光學(xué)投影立體光刻（dynamic optical projection stereolithography，DOPsL），使用計(jì)算機(jī)投影系統(tǒng)和精確操控微鏡來在包含感光生物聚合物和細(xì)胞的選擇區(qū)域進(jìn)行光照。這種光誘導(dǎo)的凝固過程以連續(xù)的方式一次形成一層固體結(jié)構(gòu)。
    DOPsL技術(shù)可以用來生成打印模仿自然的細(xì)粒度細(xì)節(jié)的生物組織（包括血管在內(nèi)）所需要的微米和納米級的分辨率。
    2012年，Chen的團(tuán)隊(duì)證明了DOPsL技術(shù)可以利用柔軟、不發(fā)生排斥的水凝膠，在幾秒內(nèi)的時(shí)間內(nèi)生成微尺度的3D結(jié)構(gòu)。

    不能打印脈管系統(tǒng)，一個工程的肝臟或腎臟，在再生醫(yī)學(xué)是無用。但有了DOPsL，Chen的團(tuán)隊(duì)就可以完成日常中更復(fù)雜的幾何機(jī)結(jié)構(gòu)，例如花、螺旋、半球等。其他現(xiàn)有的3D生成技術(shù)，例如雙光子光致聚合，需要幾個小時(shí)的時(shí)間才可以生成一個3D部分。
    據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解，這個項(xiàng)目受到了美國國立衛(wèi)生研究院四年150萬美元的資助，以及另一筆來自國家科學(xué)基金會的資助。
    5月8日，他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了《Nature Communications》雜志上。

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