來源:科技日報
記者:張佳欣
STOMP體積小巧,可輕松置于指尖,有望推動人體組織建模技術的發展,還可用于研究各種復雜疾病。圖片來源:美國華盛頓大學
美國華盛頓大學團隊開發出一款名為懸浮組織開放式微流控圖案化(STOMP)的新型3D打印設備。它能夠更精準地模擬人體組織,為復雜疾病的研究和治療提供新工具。相關論文發表在新一期《先進科學》雜志上。
3D組織工程技術近年來發展十分迅速,其可幫助科學家在實驗室中“搭建”心臟、肺部、皮膚和肌肉骨骼等組織,用于新藥測試和疾病研究。
團隊將3D組織工程技術比作“在果凍模具中制作果凍”,即把混合了活細胞與合成材料的水凝膠倒入支架中塑形。不過,這種傳統方法雖然模擬了體內環境,但在同時研究多種組織類型、模擬復雜疾病如神經肌肉疾病時仍有局限性。
此次開發的STOMP改進了這種方法。這款設備僅相當于手指尖大小,其工作原理就像是利用吸管將液體吸上去那樣,通過毛細作用,引導凝膠與細胞進入微通道,無需額外設備即可實現高分辨率圖案化構建。這意味著,STOMP可將不同類型的細胞均勻分布在指定位置,就像在果凍中把水果一顆顆點綴到理想位置一樣,精細而有序。
在實驗中,STOMP成功模擬了患病與健康心肌組織的對比收縮,以及連接牙齒與牙槽骨的韌帶結構。STOMP的可擴展性和操作簡便性,為研究更復雜的人體組織結構和疾病模型提供了新平臺,也為藥物篩選和再生醫學應用帶來新希望。
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