综述
3D生物打印中激光辅助打印的应用研究进展
中国临床实用医学, 2019,10(3) : 74-77. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-8799.2019.03.020
摘要

3D生物打印是"增材制造"在生物组织工程中应用的分支,能对细胞进行精确控制,并按需实现个性化构建宏观及微观的结构。3D生物打印兴起于20世纪90年代,近年来发展更为迅速,该技术除了能实现个性化修复组织和器官外,还为器官移植技术解决器官来源和排异反应提供新思路,让直接修复活组织和器官成为可能,可解决医疗卫生中器官和组织的缺乏及昂贵问题。生物打印中激光辅助打印(LAB)用于制造具有仿生能力的组织结构,其制造的组织有着和自体组织相似的生理功能,且该方法有可重复性、自动化和高通量等优点。本文对3D生物打印中LAB的原理、方法及在组织工程应用的研究进展作一综述。

引用本文: 郑海艺, 王国栋, 张元民. 3D生物打印中激光辅助打印的应用研究进展 [J] . 中国临床实用医学, 2019, 10(3) : 74-77. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-8799.2019.03.020.
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一、激光辅助打印概述

3D打印技术又称增材制造,是一种根据离散—堆积原理在计算机辅助下通过层层堆积形成三维实体的先进制造方法,3D打印技术与生物医用材料、细胞材料相结合,通过技术设计,生物医用及细胞材料的微观结构精准控制,可构建复杂生物的三维结构如个性化植入体、可再生人工骨、体外细胞三维结构体、人工器官等[1]。国际上开发了各种生物3D打印技术,有用于组织工程支架构建的熔融挤出技术,有基于喷墨技术的细胞打印、细胞和细菌的激光辅助或直写以及T细胞和细菌的微接触印刷等。激光打印有不同的方法,包括激光直写[2]、激光诱导正向转移[3]、基质辅助脉冲激光蒸发等[4]。1986年,J Bohandy等提出激光辅助生物打印激光诱导正向转移在激光打印技术中用途最为广泛。由于印刷中不使用喷嘴,不会造成堵塞,使用激光可实现较高的分辨率,印刷结构有纳米范围的特征,能够提高打印分辨率(<10 pl液滴),且印刷的人类干细胞活力很高[5]。激光辅助打印(laser assisted bioprinting,LAB)与各种生物材料黏度(1~300 mPa/s)兼容,且能够打印哺乳动物细胞而不会对细胞活力和功能产生显著影响[6]。且对原位生物打印具有最佳分辨率,激光诱导正向转移理论上具有打印完全仿生组织结构的可能性。

 
 
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