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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】日前，美國西北大學(xué)研究人員在偶然一次的生物打印實(shí)驗(yàn)室發(fā)生事故之后，導(dǎo)致生成由有機(jī)組織制成的生物活性材料的薄紙，對(duì)于癌癥患者的治療具有巨大的潛在益處。該物質(zhì)由被稱為細(xì)胞外基質(zhì)的有機(jī)組織中除去細(xì)胞后留下的天然結(jié)構(gòu)蛋白組成。
西北大學(xué)研究人員的3D打印新發(fā)現(xiàn)對(duì)于癌癥患者的治療具有巨大的潛在益處。在偶然一次的生物打印實(shí)驗(yàn)室發(fā)生事故之后，導(dǎo)致生成由有機(jī)組織制成的生物活性材料的薄紙，該材料現(xiàn)在已經(jīng)以各種不同的形式生產(chǎn)。該物質(zhì)具有高度的適應(yīng)性，能夠刺激細(xì)胞生長以及天然激素的生成，為患有許多不同類型癌癥的人提供了更好的恢復(fù)機(jī)會(huì)。
這一發(fā)現(xiàn)初由費(fèi)爾伯格醫(yī)學(xué)院外科助理教授、McCormick工程學(xué)院材料科學(xué)與工程助理教授Ramille Shah和制作。她還是辛普森生物納米技術(shù)研究所的成員。她與哈特威爾博士后研究員Adam Jakus、生殖科學(xué)家Teresa Woodruff和博士后研究員Monica Laronda合作，他們的研究發(fā)表在Advanced Functional Materials雜志上。
在Shah的實(shí)驗(yàn)室中，Jakus試圖合成生物3D打印卵巢組織的油墨，類似于之前開發(fā)的用于修復(fù)和再生骨骼、肌肉和神經(jīng)組織的其他可3D打印材料。他潑了一些油墨，并迅速干燥，然后才能將其清理干凈，形成片狀結(jié)構(gòu)。“當(dāng)我試圖拿起來的時(shí)候，感覺很強(qiáng)，”Jakus說。“我知道，那么我可以從其他器官中制造大量的生物活性物質(zhì)。”
該物質(zhì)由被稱為細(xì)胞外基質(zhì)的有機(jī)組織中除去細(xì)胞后留下的天然結(jié)構(gòu)蛋白組成。干燥后粉碎成粉末，可以將其加工成容易處理的紙巾狀材料，并且足夠柔軟以折疊，折紙成一定范圍的不同形狀。干燥時(shí)，它的行為與普通辦公用紙非常相似，但即使在潮濕的時(shí)候也會(huì)保持機(jī)械性能。
每種類型的紙巾都有其原始有機(jī)組織-心臟、肺、肝等殘留的生物化學(xué)物質(zhì)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。這些可用于以某種方式行為刺激細(xì)胞。例如，在Woodruff的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)從體外培養(yǎng)卵母細(xì)胞時(shí)，使用由牛卵巢制成的薄紙。生長在紙巾上的卵泡(卵和激素產(chǎn)生細(xì)胞)然后產(chǎn)生適當(dāng)功能和成熟所必需的激素。
Woodruff說：“這可以為通常因化療和放射而失去激素功能的年輕癌癥患者恢復(fù)正常的激素功能提供另一種選擇。‘折紙器官’材料很容易植入患者身體的某處，如手臂下方，以恢復(fù)癌癥患者甚至更年期婦女的激素功能。”
除了刺激激素生成外，組織紙也可用于傷口愈合。據(jù)Shah介紹，他們可以提供支持和細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)，以幫助再生組織，以防止瘢痕形成和加速愈合。Shah和Jakus共同創(chuàng)立了一家創(chuàng)始公司，名為Dimension Inx，主要開發(fā)、生產(chǎn)和銷售用于醫(yī)療應(yīng)用的3D打印材料，如他們的紙巾。
Jakus對(duì)于如此有用和潛在的拯救生命的發(fā)現(xiàn)感到驚訝，并且其開發(fā)中使用的廣泛物質(zhì)意味著它是成功的。他說：“像腎臟、肝臟、心臟和子宮這樣的肉類和動(dòng)物副產(chǎn)品，可以轉(zhuǎn)化成紙張般的生物材料，這些生物材料可以重新生成并恢復(fù)組織和器官的功能，這真是太棒了。”
(原標(biāo)題：研究人員開發(fā)出用于器官再生的生物活性“薄紙”)
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