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摘要：冷冻的3D打印大脑支架。/伦敦帝国理工学院）一种新的3D打印技术可以创建像人类柔软的大脑或海绵状肺一样柔软的组织，这是以前不可能的。到目前为止，只有相对坚硬的材料才能进行3D打印。到目前为止仍然限制，研究人员只能制造出大脑样组织的小样本，而不是整个大脑。研究人员的目标是改进技术，使之能够打印出更大的物体。Forte补充说，生物工程师可能还需要几十年才能使用3D打印技术创造出功能全面的复杂人体器官，如大脑或肺。
一种新的3D打印技术可以创建像人类柔软的大脑或海绵状肺一样柔软的组织，这是以前不可能的。
“添加剂制造”或3D打印，承诺允许医生利用病人自身的细胞为病人生产定制的器官，这有助于减少需要移植的人器官的严重短缺。
然而，这项技术仍然有很大的局限性。为了创造这些器官，生物工程人员需要3D打印出模拟器官结构的支架，然后用细胞填充。到目前为止，只有相对坚硬的材料才能进行3D打印。但身体的某些器官，如大脑和肺，有着极其柔软的结构。[2017年3D打印的最奇怪的东西]
“以前打印的生物结构类型是骨头或更坚硬的器官，如肝脏和肾脏，”郑楚坦说，伦敦帝国理工学院机械工程系研究员，最近发表的一篇论文的主要作者，该论文描述了新的3D打印技术。
“我们使用了一种非常柔软的材料，即复合水凝胶，并打印出了类似于大脑和肺的较软组织，Tan告诉LiveScience，
，但是3D打印非常软的材料的问题是，在3D打印过程中，底层往往会随着在其上添加额外的层而塌陷，Tan说。事实上，3D打印的过程是一层一层地创建一个对象，这意味着较低的层需要能够支持不断增长的结构的重量。
为了解决这个问题，研究人员将事情冷却下来-从字面上说我们正在使用低温印刷工艺，这意味着前一层被冻结，”谭说。她说：“冷冻使这一层非常坚固和稳定，这样下一层就可以印在上面，3D物体就不会在自身重量的作用下塌陷。”
在打印完成后，工程师们可以慢慢解冻物体，并保持其形状。
来3D打印脚手架，研究人员使用了一种新型的复合水凝胶，它由两种成分组成：水溶性合成聚合物聚乙烯醇和一种叫做Phytagel的果冻状物质。
，然后，他们用胶原蛋白包裹所得到的结构，并将其与人类细胞结合。然而，为了实验的目的，研究人员在模拟人脑的支架上使用皮肤细胞而不是脑细胞。
到目前为止仍然限制，研究人员只能制造出大脑样组织的小样本，而不是整个大脑。生物工程系的研究助理、高级研究作者安东尼奥·埃利亚·福特说：“如果你想用标准的商用3D打印机来打印一个完整的大脑，这将是一个非常具有挑战性的任务。”，同样在伦敦帝国理工学院，
“当你进入复杂的结构时，你对材料性能的要求越低，几何结构自行坍塌的风险就越大，”Forte告诉Live Science，
研究人员目前使用的低温技术通过3D打印板冷却材料，Forte说。这意味着，在整个物体被打印出来之前，从板上进一步移除的层会融化，整个低温效应也会消失。
在未来，研究人员可以通过使用一个能保持整个物体低温的腔室来进一步发展这项技术，Forte说，
静止不动，新技术是向前迈出的一步。”现在我们终于可以打印出非常柔软的材料，而这不是ac“我以前也见过，”福特说。研究人员的目标是改进技术，使之能够打印出更大的物体。
Forte补充说，生物工程师可能还需要几十年才能使用3D打印技术创造出功能全面的复杂人体器官，如大脑或肺。尽管如此，目前的技术可以帮助研究人员研究大脑或肺组织在各种条件下的行为，例如，在撞击情况下，例如创伤性脑损伤。
这篇论文发表在2017年11月的《科学报告》杂志上。
最初发表在《生命科学》杂志上。
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