利用3D生物打印和光子计数计算机断层扫描来实现多功能组织工程结构的非侵入性定量跟踪

科学领域:

• 再生医学是一种再生医学.
• 生物材料工程 生物材料工程
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 3D生物打印通过创建类似组织的植入物来实现个性化医疗,但缺乏用于临床的非侵入性跟踪方法.
• 对生物打印支架的纵向功能评估对于临床翻译至关重要.
• 目前的局限性阻碍了生物打印结构在再生医学中的全部潜力.

研究的目的:

• 开发一种精准医学方法,用于定制工程支架,内置可追溯性.
• 整合3D生物打印,工程纳米粒子 (NP) 和光谱光子计数计算机断层扫描 (PCCT).
• 建立一个用于对生物打印植入物进行非侵入性监测的超神论平台.

主要方法:

• 使用含有CT可见对比剂 (,加多,含脂体,黄金,甲基金 (AuMA),Gd2O3NP) 的水凝生物墨水的多材料3D生物打印.
• 评价了对比剂的印刷准确性,机械性能,生物相容性和体外释放.
• 使用光谱PCCT成像用于非侵入性物质歧视和对比剂的量化 in vitro 和 in vivo.

主要成果:

• 确定了AuMA和Gd2O3NP作为跟踪生物打印结构的最佳试剂.
• 在具有不同几何形状的生物打印支架中表现出足够的保真性.
• 通过光谱PCCT成像在体外和小鼠中成功进行了非侵入性材料歧视和对比剂量化.

结论:

• 创建了一个新的治疗学平台,集成3D生物打印,NP和PCCT用于精确的再生医学.
• 该平台为定制工程支架提供高精度,可调性,吞吐量和可重复性.
• 通过可追溯的生物人工植入物,为个性化和再生医学应用开辟了新的前景.