科学家用3D打印支架，实现生物分子在人体内精确释放

寂静天花板

近日，明尼苏达大学的一个研究团队开发出可促进受损神经在人体里再生的3D打印导板。现在，这个研究团队又找到了一种方法，可以通过一个3D打印支架比以往时候更加精确地将生物分子释放进人的体内。

这个3D打印支架是由明尼苏达大学的机械工程副教授Michael McAlpine开发的，该项目同时得到了美国国家生物医学成像和生物工程研究所（NIBIB）的资助。 该研究目的是找到一种有效的方法使3D打印支架能够支持和帮助新组织（尤其是在那种发生严重损害的地方的组织）的生长。通常情况下，组织的生长发育是通过生物分子的变化来引导和实现的。在这个过程中，这种生物分子在一定意义上起到了协调细胞的生长、迁移和分化的作用。而这种3D打印支架本身含有生物分子，可以在人体里实现这些变化，从而更有效地促进组织生长。
/ H& e% \3 o" v& y) Q由下面的视频可见，要创建这个支架，首先要用凝胶打印出其圆筒状的第一层，当底部打印好之后，再将含有生物分子的微小胶囊打印到凝胶上，以此类推直到含有若干层生物分子胶囊的凝胶支架打印完成。需要指出的是，每个生物分子胶囊都有一个不易觉察的外壳包围，可以这么说，这种外壳里含有一些非常微小的“金棒”，它可以被特定颜色的激光加热，然后导致外壳爆裂。这样研究人员就可以使用相应的激光器极其精准地控制生物分子从3D打印支架中释放。
3 G1 @ m( ~# B4 Z7 n. X尽管我们在在视频中看到的支架是圆筒形的，但McAlpine指出研究人员可以根据自己的需要3D打印出几乎任何形状的支架以适应自己的需要。此外，由于凝胶的非特异性性质，这种3D打印支架在人体内可以实现广泛的应用，帮助各种身体组织的生长。他补充说，“一个特别重要的应用是，通过3D打印胶囊与干细胞共同引导人造组织的血管化。”
5 x7 H' ^9 T0 `% C1 |- p# b不仅如此，人们也可以将各种生物分子注入该支架。McAlpine称：“可以想到的分子胶囊填充材料包括药物、核酸、酶、生长因子、细胞标记物和其他功能性蛋白质等。”这就意味着，该支架不仅具有帮助组织再生的能力，而且也可以用于将药物精确释放到人体的靶向部位。

NIBIB的组织工程项目总监称：“NIBIB的目标是帮助开发可能对重要医学问题产生大的影响的技术。而像这种凝胶工具给了我们更多的选择以根据各种需求的设计“定制组织”。

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