侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

清华大学颜永年教授说“3D打印”

2013-04-24 09:23
姚看江湖
关注

  细胞间接三维组装组织工程,是我们说的第二个层次,组织工程就是要做成一个支架,或者叫它基质,这个中心很复杂,多孔性,带有梯度的结构,材料的梯度和结构的梯度它不是均值的,最后这个细胞在身体里降解消失掉,细胞占据的位置就成了一个躯干的部分,这个已经有了,很早就开始有组织工程,但是,跟3D打印结合之后,它得到一个很大的动力,因为我们能够做出很精密的有材料梯度、由结构梯度的支架,设计以后制造用3D打印来做,诱导培育细胞,之后降解。所以,生物材料的3D打印是组织工程、载体支架和基质结构制造的最佳制造方法,所以我们应该发现一些适合于做组织工程支架的打印设备,3D打印,这是很大的一个市场。

  细胞通过生物医学方面能得到,要做这个支架比较复杂,它不是一般的材料,把细胞整合进去培养放在组织里。组织工程支架要求很高,要符合生物的安全,可降解,要有尺寸和可孔隙率等等,表面上有一定的理华性,另外它不会排斥。所以,有结构梯度、有材料梯度这种复杂的结构,用3D打印就能充分发挥它的优势。3D打印的柔性和材料的多样性以及结构高度的数字化的设计,都为组织工程支架制造提供一个优良的办法。

  这是我们学校做出来的组织工程设计,这是多孔,从大孔到小孔。对于这种结构性的组织,什么叫结构性组织?就是皮肤、软骨、肌肉、血管,结构很复杂,当然心脏结构也很复杂。结构性的组织在这个范围,这些领域里面,已经取得了很大的进展,而皮肤已经达到商业化,不是现在至少5年前就商业化,做得最好的是麻省理工一个学机械的教授,因为他用3D打印技术。

  骨组织工程,这是我们学校做的骨组织工程,用两个喷头来喷组织工程的材料,因为这个材料带有材料的梯度。这是不同的颜色,代表不同的材料,PLA—TCP加上胶原达到80%—90%,通过调整环境和喷头温度,获得不同的孔隙率,这在别的东西上很难做到,3D打印提供了这样的解决办法。这个可以看得出来,我们用两个材料四个喷头喷出来的支架,这个是最大的,这个差不多是10个毫米,这个大概有两个毫米、一个毫米,这个是最大的孔,这个上面不是实心的,它也是小孔,我们把它放大看,最后到一两个微米左右。这个也是纳米纤维小球,都是为了各种骨组织,软骨组织,让它细胞适于在里面生长。兔的桡骨修复是和我们第四军医大学联合的实验,把桡骨切断15毫米,这是狗的桡骨,然后把组织工程做的这个小块,就是刚才说的多孔的,要有结构梯度的PLC做的放进去,通过24个礼拜的培养,可以看出来已经没有黑色的部分了,骨头越来越多,已经变白了。这个狗满地跑,一共做了24条狗,100多条兔子,把骨头切断,用我们这个3D打印原理打印支架放进去做的。

  血管是另外一个领域,做得很好,血管很复杂,分了四层,功能都不一样。一个肾上的血管,动静脉,这是老鼠的静脉,很复杂,我们如果不用3D打印来做这个血管支架,大家可以设想用什么办法呢?我们现在制造方法,哪一种方法可以做这个东西呢?我现在想,唯一的只有3D打印。我们做的血管也是模仿了它,是三层材料,内层和表面是一样,中间层带有更多的韧性,里面是多孔,而且达到微米级,大孔是毫米级。这个是用3D打印出来的支架,这是模型的示意图,层级第一层材料,层级第二层材料,层级第三层材料,里面把它容到,就得到了符合的这种材料,把它再拿去培养,这个是多孔的,不是实心的。这是我们做的喷头,打出来的材料,这是3D打印的流程,这上面没有表现出来,它具有很好的力学性能,它有弹性、顺应性、有一定的抗破压,不会破裂。我们在兔子的动静脉上也做了实验,也是用这个办法来做。

<上一页  1  2  3  4  5  6  7  下一页>  余下全文
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号