据3D打印机厂家了解:角膜移植是角膜功能障碍的主要治疗方法之一,但70名需要角膜移植的患者中只有1人接受了这种治疗,由于角膜供体不足,导致约1250万人视力下降。但去年我们在纽卡斯尔大学报道了一种生物三维打印角膜,它看起来非常有前途。
现在,马蒂娜·米奥托,纽卡斯尔大学组织工程博士后研究员,已经发明了一种由4D生物材料制成的自组装角膜。4D生物材料由生物相容性基质和活组织细胞组成,当暴露于特定的外部刺激时,它们会改变形状。含有胶原蛋白的角膜细胞(cccGS)显示收缩,Miotto和她的团队以前发现,肽二亲和性的存在抑制收缩行为。
因此,他们使用两个CCCG来创建同心圆,一个使用肽双亲,另一个不使用,3D打印机厂家以产生具有内部刺激机制的4D生物材料,使用收缩细胞作为生物促动器来改变组织的形状和结构。五天多,CCCG弯曲成角膜形状。Miotto解释了新出现的4D行为:“每个细胞几乎没有力量,但它们可以从一英寸宽的组织块形成角膜结构。”
她还描述了4D生物材料如何增强当前的Bio-3D打印工作。“4D打印的发明可以使这项技术更进一步。在制造过程完成后,它可以通过折叠自组装结构进行打印,就像我们的角膜一样。印刷可以把自己安排成更复杂的生物结构形状,这意味着你不需要制作支架来印刷细胞,然后很容易地将它们移除。
所谓的4D打印比3D打印多了一个“D”,即时间维度。人们可以通过软件设定模型和时间,变形后的材料在设定的时间内会变形成所需的形状。3D打印机厂家准确地说,4D打印是一种可以自动变形的材料。它直接将设计插入到材质中。可根据产品设计自动折叠成相应形状,不需连接任何复杂的机电设备。
印刷过程的精确性对于精确定位生物材料中收缩细胞的肽基分子非常有用。\\“使用4D生物材料对整个器官进行3D打印可能还有很长的路要走,但这项技术在不久的将来可能会应用于临床。”Miotto提供了一个可能的例子:“这个过程可以用来制造可变形的支架,以防止血管阻塞。一个封闭的支架可以很容易地注射到血液中,然后通过受伤区域细胞的收缩力打开,避免了手术的需要。研究人员已经在研究三维印制动脉支架,所以这是一个现实的期望。
3D打印机厂家认为与传统的快速成型技术相比,4D打印技术最突出的优点是可以直接从计算机图形数据中生成任意形状的零件,而无需机械加工或任何模具,从而大大缩短了产品开发周期,提高了企业的生产效率,降低了生产成本。生产成本。通过放弃生产线,直接降低了生产成本,大大减少了生产材料的浪费。此外,它还可以生产传统生产技术无法生产的形状。此外,4D印刷技术具有良好的设计理念和设计流程,可以简化生产流程,快速高效地生产出低成本的单品。
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