使用糖制作血管網(wǎng)絡(luò)的 3D 打印模具可以更輕松地研究腫瘤附近的血流

為了對抗癌癥，成像、治療和監(jiān)測都是必要的。與健康組織中的血管相比，更密集和混亂的血管網(wǎng)絡(luò)是腫瘤的指標(biāo)。研究這些血管中血流的一種有前途的新方法是注入氣泡，然后用超聲波跟蹤它們。這顯示了血液的去向和血管的工作方式，以及幫助診斷，但在真實(shí)血管的超聲圖像中很難看到氣泡。作為“甜蜜”的替代品，博士。研究員 Andreas Pollet 轉(zhuǎn)向糖制作血管網(wǎng)絡(luò)的 3D 打印模型，以便更輕松地研究腫瘤附近的血流。

根據(jù) Mary Poppins 的說法，“一勺糖可以幫助藥物下降”，但博士。研究員 Andreas Pollet 會爭辯說，糖在醫(yī)療保健方面的作用遠(yuǎn)不止于此。

“糖對許多身體功能都很重要。但在實(shí)驗(yàn)室中，糖可用于構(gòu)建人體系統(tǒng)的復(fù)雜模型，例如血管網(wǎng)絡(luò)，”在 Jaap 小組完成研究的 Pollet 說den Toonder 在機(jī)械工程系。“整個過程的關(guān)鍵是 3D 打印。”

3D 中的糖

3D打印在當(dāng)今社會無處不在。使用合適的材料，您可以 3D 打印幾乎任何東西，從混凝土房屋到棋子和巧克力甜點(diǎn)。

對于那些愛吃甜食的人來說，得知 Pollet 的目標(biāo)不是 3D 打印美味的甜點(diǎn)可能會令人失望。

Pollet 與他的合作者一起設(shè)計了一款定制的 3D 打印機(jī)，可以非常精確地打印糖纖維。然后可以組合多根纖維以創(chuàng)建看起來像血管網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)。“糖允許在沒有剛性支撐的情況下進(jìn)行打印，并且材料在冷卻后從液體變?yōu)楣腆w。然后它可以支撐自己的重量。此外，它具有生物相容性并溶于水——這通常與 3D 打印材料不相關(guān)，”說波萊特。

再見了，甜甜的糖

一旦打印了血管模型，就該告別糖了。Pollet：“糖只是用來制作血管網(wǎng)絡(luò)的模型。我們不能用糖制成的血管網(wǎng)絡(luò)模型來研究血流，因?yàn)樗鼤⒓慈芙?。所以，我們給網(wǎng)絡(luò)涂上一層，然后用另一種材料澆鑄。”

含糖網(wǎng)絡(luò)涂有生物相容性和可生物降解的聚合物，以防止糖在鑄造過程中意外溶解。一旦涂層，網(wǎng)絡(luò)使用 PDMS(一種廣泛使用的硅基有機(jī)聚合物，可提供長期穩(wěn)定性)或水凝膠(具有與人體組織類似的特性，并且可以通過超聲波輕松成像)進(jìn)行澆鑄。

如何制作最小的容器

在制造人造血管，尤其是小血管時，Pollet 使用糖來制造血管網(wǎng)絡(luò)可能非常有益。

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