最終創(chuàng)造出可替換的生物部件需要完全具有三維能力，而二維和三維薄膜生物打印無法提供這些能力?，F(xiàn)在，使用屈服應(yīng)力凝膠，賓夕法尼亞州立大學(xué)的工程師可以將微小的細(xì)胞聚集體恰好放置在他們想要構(gòu)建復(fù)雜形狀的位置，這些形狀對(duì)于替換骨骼，軟骨和其他組織是必需的。

Hartz家庭職業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)的Ibrahim T. Ozbolat說：“之所以如此重要，是因?yàn)楫?dāng)前的細(xì)胞聚合生物打印技術(shù)無法做出復(fù)雜的配置，而大多采用2-D和3-D薄膜或簡單的配置。”工程科學(xué)與力學(xué)教授。“如果我們想要復(fù)雜的3-D，我們需要一個(gè)支持領(lǐng)域。”

研究人員在今天(10月16日)的通訊物理學(xué)中報(bào)告說，這種支持領(lǐng)域是一種屈服應(yīng)力凝膠。屈服應(yīng)力凝膠是不尋常的，因?yàn)樵跊]有應(yīng)力的情況下它們是固體凝膠，但是在應(yīng)力作用下它們變成液體。

研究人員正在使用一種抽吸輔助生物打印系統(tǒng)，他們?cè)诮衲暝缧r(shí)候展示了該系統(tǒng)用于拾取細(xì)胞聚集體并將它們精確地放置在凝膠內(nèi)。吸嘴對(duì)凝膠的應(yīng)力使其液化，但是一旦吸嘴釋放細(xì)胞聚集并撤回，凝膠將再次恢復(fù)為固體，自我修復(fù)。細(xì)胞的微小球相互貼靠并自我組裝，從而在凝膠中形成固體組織樣本。

研究人員可以將不同類型的細(xì)胞以小聚集體的形式放置在一起，以形成具有所需功能的所需形狀。諸如支撐氣管的軟骨環(huán)的幾何形狀可以懸浮在凝膠中。

Ozbolat說：“我們嘗試了兩種不同類型的凝膠，但是第一種很難去除。” “我們必須通過洗滌來完成。對(duì)于第二種凝膠，我們使用了一種酶，它可以將凝膠液化并輕松除去。”

工程科學(xué)和力學(xué)的博士后研究員Dishary Banerjee說：“我們正在做的事情非常重要，因?yàn)槲覀冋趪L試重新創(chuàng)造自然。” “在這項(xiàng)技術(shù)中，非常重要的是能夠從球狀體中制成自由形狀的復(fù)雜形狀。”

研究人員使用了多種方法，創(chuàng)建了理論模型，以對(duì)發(fā)生的事情進(jìn)行物理了解。然后，他們使用實(shí)驗(yàn)來測(cè)試這種方法是否可以產(chǎn)生復(fù)雜的形狀。