与水凝集成的3D多孔网络的多尺度增材制造,用于持续的体外组织生长

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 组织工程是组织工程.
• 3D打印技术的发展

背景情况:

• 高准确度的三维 (3D) 组织模型对于减少医学和药物开发中的动物试验至关重要.
• 营养和氧气扩散的局限性阻碍了更大的3D组织结构的生长,导致中央亡.
• 持续的体外生长对于功能性微组织至关重要,但由于扩散限制而受到阻碍.

研究的目的:

• 通过制造可 perfusable 网络来解决 3D 组织工程中的扩散限制.
• 通过使用先进的3D打印,将多尺度透气网络集成到3D组织结构中.
• 研究网络设计对持续组织生长的扩散特征的影响.

主要方法:

• 利用化沉积模型,立体石刻和两光子聚合来制造具有不同复杂性的透气网络.
• 为每个3D打印技术优化打印条件.
• 描述了网络功能,特别是扩散,使用对比剂增强的微型计算机断层扫描和共聚焦光显微镜.

主要成果:

• 在24小时内研究了水凝内的多孔管道的扩散行为.
• 鉴定出毛孔数量是影响扩散的最重要因素,其次是毛孔大小和水凝度.
• 证明了设计参数对扩散特性的影响.

结论:

• 建立了一个技术平台,用于制造复杂的,可透气的,多尺度的3D多孔网络.
• 启用了扩散特征的定制,以实现持续的体外组织生长.
• 为先进的体外3D组织模型提供了基础,减少了对动物模型的依赖.