事實上,生物打印研究領(lǐng)域非常廣泛,目前在全球已經(jīng)應(yīng)用在以下領(lǐng)域:
皮膚
威克森林大學(xué)再生醫(yī)學(xué)研究院的研究員們正在研究一種用生物打印技術(shù)制造皮膚薄層的方法。制皮之前需要取自傷者身上一塊不大于郵票的皮膚組織,分析這塊皮膚的層數(shù)分布后,這塊組織被放置在經(jīng)過消毒的噴墨盒中,研究員進行編程輸入打印機中,打印機將會按照程序,參照供體的細胞,利用一種膠體和特殊材料制作出與舊皮膚組織結(jié)構(gòu)相同的新皮膚組織。
骨組織
該校的3D打印骨頭開發(fā)團隊同意在一只狗身上嘗試該技術(shù)。一種骨碎片、BMP-2、聚(丙烯酸乙酯)/PEA(充當粘合劑)和狗的骨髓混合物被植入到腿部的裂縫中。七周后,骨頭重新生長出來,這只狗完全康復(fù),并恢復(fù)了正常生活。
血管
近日,俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)(OHSU)的研究人員開發(fā)出一個工藝,用一臺生物打印機來在已經(jīng)拔出的牙齒中打印血管,這預(yù)計將對根管治療產(chǎn)生積極影響。
器官
3D生物打印技術(shù)可讓科研人員另辟途徑地制造人體替換器官,雖然將其應(yīng)用于醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域還需很長一段時間,但是科學(xué)家相信隨著3D生物打印技術(shù)以及再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展進步,將最終實現(xiàn)人體器官的個性化定制。
迄今為止在實驗室培育出來的器官只是含有相當簡單的結(jié)構(gòu)。肝臟、心臟和腎臟等固體內(nèi)臟的制造過程更加復(fù)雜。但耶魯大學(xué)一所實驗室已用細胞替換技術(shù)制造出老鼠肺。它們可在這些嚙齒動物體內(nèi)運作一段時間。
隨著研究人員更多的利用生物打印技術(shù)去解決組織工程問題,相信不久的將來,這些難題都將成為過去。
藥物控釋
倫敦大學(xué)制藥學(xué)院發(fā)表了一篇《3D打印藥片的幾何形狀對于藥物釋放的影響(Effect of Geometry on Drug Release From 3D Printed Tablets)》的論文,詳細說明了利用3D打印技術(shù)制造一般難以制造的異形藥片的方法。
未來藥劑設(shè)計和制造很可能會從限定劑量的片劑(膠囊或)的大批量生產(chǎn),轉(zhuǎn)變?yōu)獒槍蝹€病人限定劑量的即時制造。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),制藥行業(yè)需要評估和接受新的制造技術(shù),其中一項具有潛在應(yīng)用可能的技術(shù)就是3D打印。
幾何形狀確實在決定藥物釋放曲線中起著主要作用。當在3D打印的藥片表面積保持恒定時,藥物釋放速度最快的是金字塔形的藥片,然后是圓環(huán)體、立方體、球體,最后才是圓柱體。這個排序與片劑表面積/體積比率直接相關(guān),因為圓柱體的這一比值最低,而金字塔狀的則最高。片劑的藥物釋放動力學(xué)顯示其對表面積并非依賴關(guān)系,而是跟表面積與體積的比率直接相關(guān),換言之幾何形狀對藥物釋放曲線存在影響,而大量形狀類似的片劑表現(xiàn)出來的溶解曲線幾乎沒有差別。
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