美國《趣味科學》網站日前報道稱
,英國科學家近日使用新的3D打印技術
,首次打印出像人腦一樣柔軟的類腦組織
,朝最終3D打印出功能齊備的完整大腦邁出重要一步
。
以往
,隻有相對硬一些的材料可被3D打印出來
,而大腦
、肺等軟組織
,一般很難通過3D打印技術獲得
。這是因為3D打印過程涉及逐層建造物體
,下層要能支撐不斷增長的結構的重量
,打印非常柔軟的材料
,容易出現底層材料崩塌問題
。
此次
,研究人員使用一種新型複合水凝膠(包含水溶性合成聚乙烯醇以及植物凝膠兩種成分)
,打印出三維支架
,然後用膠原蛋白包裹打印出結構
,並用人類細胞進行填充
,得到了類腦軟組織
。
新研究主要作者
、倫敦帝國理工學院機械工程係研究人員譚正初(音)說
:“3D打印技術有望使醫生利用病人自己的細胞
,為其製造出定製器官
,從而大幅緩解移植器官嚴重短缺的問題
。但以前3D打印出來的生物結構
,大多是骨骼或像肝髒
、腎髒這樣的較硬器官
,大腦等軟組織很難3D打印
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為解決打印軟組織難這一問題
,研究人員在打印過程中進行了降溫處理
。譚正初說
:“彩神vi使用的是低溫打印過程
,這意味著
,下層被凍住了
,這使其非常穩固
,新層結構可以打印在上麵
,不會出現底層崩塌的現象
。打印完成後
,彩神vi可以讓得到的物體慢慢解凍
,並保持形狀
。”
據悉
,該技術目前還存在不少局限性
,比如
,他們僅能製造出類腦組織的小樣本
,而非整個大腦
。此外
,他們計劃進一步提高目前使用的低溫技術
。
研究人員認為
,要使用3D打印技術獲得功能齊備的複雜人類器官(大腦或肺等)
,可能還要等數十年時間
,但該技術獲得的組織可幫助科學家研究大腦或肺在不同環境下(如腦外傷等)的行為
。
總編輯圈點
大腦可不好仿造
。它具有極其複雜的宏觀和微觀結構
,大腦皮質覆蓋著每個腦半球的大部分
,大腦皮層的內部組織是白質
,外部表麵還有大量深淺不一的褶皺狀溝回
。但要深入研究人腦
,必須得有一個像樣的模型
。大腦結構複雜
,用3D打印其實是個好選擇
。隻是該技術有天然局限
,搞不定軟趴趴的東西
。此次的成功
,是工程學上的進步
,研究者終於攻克了軟組織打印這一難題
。但是
,離構建出有實際操作意義的3D打印版大腦
,還遠著呢
。不積跬步無以至千裏
,隻能慢慢等待了
。