研究人員使用3D打印機復制微血管結構
發表時間：2019年02月14日瀏覽量：
原標題：埃因霍溫科技大學：研究人員使用3D打印機復制微血管結構
來源：創想三維
微血管是指心血管系統的微細血管，它們在顯微鏡下才能見到。微血管指通連小動脈和小靜脈間的細小血管，分布于各種組織和器官中，分支通連成網，故也稱終末血管床。您可能熟悉血管系統，但可能還沒有意識到毛細微血管系統是您體內的重要參與者，這些微血管負責微循環。
來源：創想三維
微血管是指心血管系統的微細血管，它們在顯微鏡下才能見到。微血管指通連小動脈和小靜脈間的細小血管，分布于各種組織和器官中，分支通連成網，故也稱終末血管床。您可能熟悉血管系統，但可能還沒有意識到毛細微血管系統是您體內的重要參與者，這些微血管負責微循環。
微脈管系統由小動脈，毛細血管，動脈細胞等組成，并且血管系統在過去幾年中已經多次與3D打印相關聯，從生物打印的血管支架到用于微血管手術的3D打印模型，再到可行的3D打印生物組織。
近日，研究人員仍然面臨著設法模仿和重新創建微流體系統的方法，這種系統采用3D打印機制造，趨向于使用諸如“片上器官”之類的設備。埃因霍溫科技大學的一組科學家一直在這條路線進一步探索，正如他們在“3D打印圓形微流體通道以模擬微脈管系統”中所解釋的那樣，去年在蒙特利爾舉行的納米生物技術海報會議上該技術已被提出。
模仿血管結構的3D打印鑄造框架，內置獨立碳水化合物玻璃體結構。用溶解在PDMS中的碳水化合物玻璃溶液后用染料溶液灌注網絡架構，比例尺為500μm。
近日，研究人員仍然面臨著設法模仿和重新創建微流體系統的方法，這種系統采用3D打印機制造，趨向于使用諸如“片上器官”之類的設備。埃因霍溫科技大學的一組科學家一直在這條路線進一步探索，正如他們在“3D打印圓形微流體通道以模擬微脈管系統”中所解釋的那樣，去年在蒙特利爾舉行的納米生物技術海報會議上該技術已被提出。
模仿血管結構的3D打印鑄造框架，內置獨立碳水化合物玻璃體結構。用溶解在PDMS中的碳水化合物玻璃溶液后用染料溶液灌注網絡架構，比例尺為500μm。
使用碳水化合物玻璃體基質進行3D打印是研究人員提出的一種可行選擇，但埃因霍溫科學家希望在制造過程中使用多種類型的材料，同時使零件更小：“我們的主要重點是將直徑減小到更接近微血管的尺寸，即在10-500微米的范圍內，并能夠設計可以改變血管直徑的分層三維分支網絡。”
該團隊建立了一臺3D打印機，其加熱桶連接到Nordson EFD performus III壓力控制系統。 標準噴嘴的直徑為0.4毫米，研究人員能夠通過限制或加速運動來調整直徑限制。在使用自支撐碳水化合物玻璃體基質作為選擇材料時，打印復雜幾何形狀方面具有更大的自由度。 正如在許多3D打印研究項目中一樣，溫度是一個重要的考慮因素，溫度把握不好有可能導致零件變形。
該團隊建立了一臺3D打印機，其加熱桶連接到Nordson EFD performus III壓力控制系統。 標準噴嘴的直徑為0.4毫米，研究人員能夠通過限制或加速運動來調整直徑限制。在使用自支撐碳水化合物玻璃體基質作為選擇材料時，打印復雜幾何形狀方面具有更大的自由度。 正如在許多3D打印研究項目中一樣，溫度是一個重要的考慮因素，溫度把握不好有可能導致零件變形。
碳水化合物纖維從水滴串聯穿過
印刷框架，速度為600毫米/分鐘。 3根纖維的顯微圖像，頂部和底部從左到右和中間從右到左以600mm / min的速度排列，纖維直徑~100μm
箱線圖的直徑為平臺的不同移動速度。提高速度可降低纖維插入物的方差和平均直徑：300 mm / min的直徑的高變化可以通過纖維的強錐形形狀來解釋，從而在纖維的開始和結束處產生不同的直徑。這可能是由噴嘴尖端處的液滴凝固造成的，從而留下較少的材料。
箱線圖的直徑為平臺的不同移動速度。提高速度可降低纖維插入物的方差和平均直徑：300 mm / min的直徑的高變化可以通過纖維的強錐形形狀來解釋，從而在纖維的開始和結束處產生不同的直徑。這可能是由噴嘴尖端處的液滴凝固造成的，從而留下較少的材料。
研究人員表示，他們在3D打印微脈管系統工作中的很大一部分將圍繞控制制造中的熱元件。“這將為網絡設計提供更大的自由度，并且它將提供精確控制光纖回流以形成單個平面內連接的可能性，”研究人員總結道。 “最后，3D打印的模型將用于通過微血管網絡研究血液和血液中的顆粒流動，從而更好地了解微脈管系統中的灌注和顆粒分布相互作用。
來源：創想三維
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