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基于近场直写打印的高精度支架设计制造及应用
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基于近场直写打印的高精度支架设计制造及应用

  • 来源:原创
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  • 日期:2020-11-18 15:13

【概要描述】

基于近场直写打印的高精度支架设计制造及应用

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  • 分类:应用案例
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  • 来源:原创
  • 发布时间:2020-11-18 15:13
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为了实现打印结构的功能化突破和应用,生物3D打印的研究正逐步从“形似”向“神似”过渡。这不仅需要功能性生物墨水和打印结构的活化,而且需要将这些元素整合到新的打印策略中,以进一步实现生物打印的功能化。

为了体外构建在细胞功能诱导上起关键作用的微/纳结构,需要提高生物打印技术的分辨率。将传统静电纺丝与3D打印结合产生的近场直写技术,可以实现超细纤维的打印。如何将近场直写技术与功能化应用结合起来?近些年,围绕细胞功能诱导目标,通过高精度异质结构的设计及制造,实现了细胞的定向诱导;通过多尺度支架的一次打印,实现了高生物相容性和力学强度兼具的支架制造;通过将近场直写技术与凝胶芯片结合,衍生出了新的水凝胶材质的微纳结构的制造,并成功应用在构建全血管网络芯片上。

1. Materials & Design(IF=5.77) 高精度异质结构支架的设计与优化

一句话概括:提出了一种通过减少“滞后现象”误差的超细纤维沉积过程优化策略,为高精度3D打印支架设计及路径规划提供新的思路和研究方向。

论文信息:Jin Yuan, Gao Qing, Xie Chaoqi,et al.Fabrication of heterogeneous scaffolds using melt electrospinning writing:Design and optimization. Materials & Design, 2019.

2. Materials & Design(IF=5.7) 高精度异质结构支架调控细胞生长

一句话概括:提出了变纤维直径和变纤维阵列的高精度异质结构支架制造,并应用于细胞定向行为和生长速度的控制,为细胞功能化提供了纯结构诱导的思路。

论文信息:Xie Chaoqi, Gao Qing, Wang Peng, et al. Structure-induced cell growth by 3D printing of heterogeneous scaffolds with ultrafine fibers. Materials & Design, 2019.

3. Materials Science & Engineering C(IF=4.9) 多尺度3D打印高生物相容性及力学强度兼具的高精度支架

一句话概括:打印多级支架架构,超细支架(3微米直径)提升支架的生物兼容性、常规尺寸支架(100微米直径)提供足够的力学强度。

论文信息:Gao Qing, Xie Chaoqi, Wang Peng, et al. 3D printed multi-scale scaffolds with ultrafine fibers for providing excellent biocompatibility. Materials Science and Engineering: C, 2019.

4. Biofabrication(IF=7.236) 近场直写助力高精度凝胶芯片制造

一句话概括:针对生物脆性水凝胶材料,基于近场直写技术发展了全新的无损脱模思路,可实现微纳结构的低成本、高质量制造。

论文信息:Lv Shang, Nie Jing, Gao Qing, et al. Micro/nano fabrication of brittle hydrogels using 3D printed soft ultrafine fiber molds for damage-free demolding. Biofabrication, 2019.

5. Materials Horizons(IF=14.3) 近场直写助力全血管网络芯片制造

一句话概括:利用近场直写技术,在水凝胶上首次构建了完整的血供循环系统(动脉-毛细血管-静脉),证明毛细血管也是可以体外构建的。 论文信息:Nie J, Gao Q, Xie C, et al. Construction of multi-scale vascular chips and modelling of the interaction between tumours and blood vessels[J]. Materials Horizons, 2019.

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