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江苏激光联盟导读：
手持式生物3D打印机是一种便携式的新型设备，倘若让大夫和医院工作人员能够运用，在治疗创伤时会不会很方便？
这种新设备并不是很平常，一般都是高度定制的。然而，科研人员已然认识到她们对创伤护理的重要性。
加拿大多伦多大学研发的一种便携式皮肤3D打印机
此前，南极熊已然报告了有些手持式生物打印机的项目，这些打印机在手术过程中将细胞直接递送到骨骼和软骨上，以及治疗角膜溃疡，重点用于经过软骨和皮肤再生来治愈烧伤创面；拥有巨大的潜能。这便是为何在今年早些时候，来自康涅狄格大学牙科医学院的一组生物医学工程师开发了一种手持式3D生物打印机，能够彻底改变肌肉骨骼外科手术的方式。
生物打印机使外科大夫能够沉积支架材料，以帮忙支持细胞和组织直接生长到骨骼肌衰弱的缺失部位，由康涅狄格大学生物医学工程系副教授Ali Tamayol研发，能够对粘合剂支架进行3D原位打印。专家乃至认为这是快速而精确地填充繁杂骨骼肌组织缺损的处理方法。
载有细胞的GelMA水凝胶的原位生物打印用于治疗VML损害
Tamayol的科研近期发布在《美国化学学会》杂志的一篇文案中，标题为“In Situ Printing of Adhesive Hydrogel Scaffolds for the Treatment of Skeletal Muscle Injuries.”。按照科研者的说法，日前的重建手术办法在治疗肌肉损失（骨骼肌的创伤性或手术性丧失，引起功能受损）方面远远不足。
她们认为，3D打印技术做为帮忙重建肌肉的新兴处理方法而显现。然而，对缺失部位进行影像，处理渲染计算机模型并打印合适的支架，所需的时间和设备会妨碍创伤后即时治疗。
为了克服这些挑战，这项新的科研提出将基于明胶的水凝胶直接打印到缺失区域并在现场进行交联。
Tamayol指出：“打印机坚固耐用，能够用纤维状支架适当填充空腔，其中纤维类似于天然组织的结构。” “这是新一代3D打印机，可让临床大夫直接在病人身体上打印支架，最重要的是，不需要繁杂的影像和打印系统。”
手持式、部分自动化的生物打印机是一种能够连续挤出生物材料的设备，并且包含一个集成的紫外线（UV）光源，用于固化挤出的生物墨水，墨水能够就地打印粘合支架，达到肌肉损害关联的治疗。科研人员声叫作，该平台能够立即打印出光可固化的水凝胶，例如明胶甲基丙烯酰（GelMA）。GelMA是一种胶原蛋白衍生的生物材料，可紧密模拟天然骨骼肌的细胞外基质（ECM）。另外，GelMA粘附着人体组织并已用作生物粘附剂，但她们暗示，它们率先科研GelMA粘附性的人水凝胶功效于骨骼肌。
手持式3D生物打印机，配有紫外线光源，用于打印支架的原位固化
科研显示，GelMA的原位打印有望消除对其他手术的需要，并处理基于水凝胶的支架移植的挑战，并且生物打印机的支架可精确粘附在损害的周边组织上，并模仿胶体的特性。现有的组织，无需任何缝合。
布莱根女性医院（哈佛医学院教育医院）的合著者和整形外科大夫Indranil Sinha ， 拥有治疗肌肉损害的专业知识，他说：“日前，针对身患体积性肌肉损失的病人，尚无一个好的处理方法。可定制的打印胶为新的治疗方法奠定了基本，该方法能够改善咱们对创伤病人的护理。”
从公开的材料中能够清楚地看出，成功移植基于水凝胶的支架需要打印非常特殊的生物材料，材料将粘附在缺失部位。并且，尽管已然在体外创建了模拟骨骼肌的生物打印支架，但科研人员叫作这些支架尚未成功用于实质受试者，现有的3D生物打印技术存在有些问题。
相反，Tamayol的处理方法处理了这个问题，由于当在拥有体积性肌肉损害的小鼠上进行测试时，成功打印的基于明胶的水凝胶生物油墨能够有效地附着在缺陷部位。实质上，在Tamayol治疗后，小鼠的肌肉肥大显著增多，即肌肉细胞的增多和生长。
经过原位打印将GelMA水凝胶经过外科手术移植拥有必定体积的肌肉丢失损害的小鼠中
由15位专家构成的团队能够证明该生物打印机与各样类型的生物墨水兼容，包含可光固化的水凝胶和一般在组织工程和生物打印中运用的聚合物溶液，并且该生物打印机能够在非平坦表面上进行打印，这不可运用常规的固定式生物打印机就可实现。她们还测试了GelMA水凝胶原位打印在治疗肌肉损害中的可行性。
本文源自：格物者
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