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超声波用于改善生物3D打印组织的真实感

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-12  来源:机器人  浏?#26469;?#25968;:2957

来自北卡罗来纳州立大学的研究人员已经开发出一种称为超声辅助生物制造(UAB)的技术。,通过在生物制造过程中使用超声波对准活细胞来改善人造组织的特征。由于采用了新的超声技术,这种材料很快就会变得更像真实的东西。

 

 

该系统包括一个腔室,其中生物打印机沉积含有活细胞的材料层。当它这样做?#20445;?#36229;声波从腔室的一侧传播到另一侧,然后沿着它们来的方向反射回来。这产生了驻波超声波,其中发射的和反射的波相遇。

 

“我们可以通过控制超声波的参数来控制细胞的对准特性,例如?#24503;?#21644;振幅,”Shirwaiker说。附近的细胞沿着每个波浪的长度被“群集”,最终变成一排。通过调整诸如?#24503;?#21644;幅度的超声参数,可以改变每行中的细胞对齐的方式。虽然这可能导致生物打印的组织更像真实的组织,但某些超声参数也可能导致细胞死亡。为此,团队已经创建了计算机模型,用于预测给定参数集的结果。

 

“我们能够控制细胞在整个组织中逐层打印时的排列,”Shirwaiker说。 “我们还展示了以对其他整形外科软组织(如韧带和肌腱)特别重要的方式排列细胞的能力。”在UAB系统的演示中,研究人员对人体半月板进行了生物打印,半月板损伤后愈合非常缓慢。打印半月板内的细胞以半月弧排列,与自然半月板的情况一样。

 

UAB技术的一个优点是它相?#21592;?#23452;。 Shirwaiker说:“设置超声设?#24863;?#35201;一次性成本, 可以使用现成的技术。在那之后,超声波元件的运行成?#31350;?#20197;忽略不计。 UAB技术可与大多数现有的生物打印技术结合使用。“

 
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