如何用于组织工程的4D生物打印？

在最近发表在《杂志》上的评论中生物打印研究人员讨论了四维（4D）的生物打印及其对晚期组织工程应用的潜力。

学习：关于追求高级组织工程应用的四维生物打印的综述。图片来源：Microgen/Shutterstock.com

背景

通过创建令人难以置信的准确和复杂的产品，增材制造（AM）（也称为三维印刷（3DP））改变了全球。在过去的十年中，独特的3DP技术吸引了生物医学领域，并且已广泛用于组织工程（TE），再生医学和药品的学科。

组织图片用于创建计算机辅助设计（CAD）文件，以使用数字成像方法（例如X射线计算机断层扫描（CT）或磁共振成像）制造3D打印（3D）患者特异性组织结构（MRI））。另一方面，用3DBP技术产生的工程组织是静态且僵化的，与有机组织不同，通常不会随着时间的推移改变形状，这会限制其在动态环境中的使用。

由于组织的发育不足或成熟，3D的组织构建体的实际用途受到限制。随着刺激反应材料（SRMS）的发展，尤其是塑造记忆聚合物（SMP），一种新的生物医学技欧洲杯足球竞彩术被称为“四维（4D）生物打印”。

目前，4DBP技术在生物医学领域表现出巨大的希望，尤其是在TE应用中。大多数评论都集中在聚合物材料的3DP上；欧洲杯足球竞彩然而，针对组织结构的4DBP技术仍处于早期阶段，需要大大关注才能促进实际应用。

关于研究

在这项研究中，根据当前4DBP技术的市场趋势，作者提出了最新的评论，其中包括各种类型的SRM和生物打印方法。此外，该评论包括许多用于软组织工程（TE）应用中的生物活性材料。欧洲杯足球竞彩TE地区当前的问题也得到了强调，这可能为未来的未来发展铺平道路。

该小组讨论了4DBP技术对软组织结构的当前挑战和潜在发展。比较了交联技术，打印速度，细胞密度，材料粘度，细胞存活，分辨率，打印机成本，生物墨水材料以及典型生物打印技术的主要应用。欧洲杯足球竞彩

作者总结了用于形状记忆材料（SMM）4DP的许多刺激。欧洲杯足球竞彩为了构建动态的3D脚手架，用于骨骼，软骨和心脏，以及生成生物医学设备，展示了细胞牵引力（CTF）或多种环境变化的使用。还展示了使用4DP技术在组织构建过程中使用的刺激。说明了使用CTF方法制备3D微观结构，可用于药物输送系统。此外，还显示了4DCOCTACTUALIATE凝胶膜的形状变形能力（肿胀和折叠）。

观察

观察到4DBP技术是将时间集成为第四维的3DBP技术的扩展。SRM的最新进展，尤其是SMP和形状的记忆水凝胶（SMHS）使4DBP技术成为临床使用的高度可接受的方法。许多研究表明，4DBP技术可用于软组织再生。生物活性材料的形状变化能力在印刷阶段表现出生物塑料特征，从而促进了整个成熟期的组织重欧洲杯足球竞彩塑。

来自AZOM的更多内容：什么是普遍的Chiplet Interconnect Express（UCIE）标准？

几项研究确定，将传统的工业工程原理纳入生物制造，例如精益制造和六西格码，可以降低成本并提高效率。观察到支架的结构特征和组成是确定组织负荷能力的关键因素。

在某些研究中证明，要刺激细胞分化，增殖和迁移，必须适当4D的支架和细胞之间的接触。纳米技术和纳米科学的进一步突破，可以实现生物分子的封装和释放，以实现骨组织工程（BTE）的适当功能。欧洲杯线上买球

活细胞的使用是4DBP技术的最重要先决条件，而4DPED材料必须具有生物相容性和无毒性。欧洲杯足球竞彩此外，观察到流变特性应适合提高可打印性和高细胞存活。发现无毒的交联链被发现是适当的生物印刷建筑稳定的另一个先决条件。

结论

总之，这项研究阐明了应调整生物活性材料以进行混合体系结构制备。欧洲杯足球竞彩据观察，4DBP具有自然的能力，可以响应外部刺激来构建可变形的设计，并且可以可能用于制作血管支架。结构设计和材料选择是开发血管支架时需要考虑的两个重要参数。发现4DBP技术是血管发展最合适的策略。

作者强调，对本地组织的生物力学性能和功能的进一步研究，创建多功能层次结构，用于模仿本地细胞外基质（ECM）特征，以及开发成本效益和快速原型的生物型环境技术的发展对于未来在TE领域的进步所必需的。他们还认为，预计4DBP技术将在不久的将来从根本上改变生物医学业务。

资源

Arif，Z。U.，Khalid，M。Y.，Ahmed，W。等。关于追求高级组织工程应用的四维生物打印的综述。生物打印E00203（2022）。https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/pii/s2405886622000136。

免责声明：此处表达的观点是以其私人身份表达的作者的观点，不一定代表AZOM.com的观点有限的T/A Azonetwork本网站的所有者和运营商。此免责声明构成了条款和条件使用此网站。