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賓州州立大學的最新進展允許3D打印的多孔組織。制造活組織的最大障礙之一是復制血管和多孔紋理。 3D打印非常適合創(chuàng)建那些復雜的結構，因為多種材料可以混合或定位在特定的幾何形狀中，甚至在物體的內部。盡管如此，即使使用3D打印，仍然存在障礙，其中之一就是尺寸。

賓夕法尼亞州立大學工程科學與力學副教授Ibrahim Ozbolat解釋說：“組織制造的一個問題是我們不能讓它們變大。如果營養(yǎng)物質和氧氣無法進入，細胞會死亡。”由于創(chuàng)造血管的科學仍處于初期階段，大多數制造的組織保持足夠小，研究人員可以在需要的地方手動提供營養(yǎng)。如果一塊組織體積很大，很難將營養(yǎng)物質輸送到組織的核心。

如果研究人員正在研究干細胞，同樣的問題會阻止內部細胞暴露于觸發(fā)分化為所需細胞類型的化合物。多孔結構將模擬血管的工作，允許氧氣，營養(yǎng)物和其他相關化合物在整個組織中循環(huán)，因此研究人員開發(fā)了來自海藻的人類脂肪和海藻酸鈉成孢素的干細胞混合物，海藻酸鈉在組織中形成微小顆粒，在3D打印后溶解，留下組織中的小孔。

使用該方法，可以組合由未分化細胞組成的3D打印組織鏈以形成貼片，然后可以將其分化成特定細胞，如研究中測試的骨和軟骨。多孔結構成功地將分化觸發(fā)劑遞送至所有干細胞并且維持孔連通性為85％，持續(xù)三周。

該方法可以改善各種醫(yī)學治療。 “這些貼片可以植入骨骼或軟骨中，取決于它們是哪種細胞，”O(jiān)zbolat說。 “它們可用于骨關節(jié)炎，整形手術的貼片，如鼻中隔的軟骨，膝關節(jié)修復和其他骨或軟骨缺損。”

研究人員正在努力將該技術應用于其他組織類型，如肌肉和脂肪。多年以后，該技術的5.0版本將用于通過3D打印功能性肌肉來治愈事故受害者和殘疾人，甚至可能比天生的更好。