赋予研究人员积极力量

3D生物打印机在生物力学研究中的革命性作用与优势

有时候,踏上未知之路、追逐梦想需要勇气。

在先进技术的引领下,尤其是在3D生物打印领域,这种勇气显得尤为重要。许多研究者对涉足生物打印和3D细胞培养领域感到畏难。他们担心缺乏经验将限制他们充分发挥3D生物打印的潜力和能力。

我们采访了九州信息科学研究所管理信息科学学院信息网络系副教授荒平 高章 准(Dr. Takaaki Arahira),他勇敢地踏出了涉足生物打印世界的第一步。

荒平 高章 准教授

生物打印在不牺牲材料的情况下提供更高的细胞密度均匀性

荒平教授的研究领域是生物力学,专注于材料的机械强度,尤其是骨和软骨细胞的研究。

多年来,他一直使用多孔胶原海绵进行细胞培养和研究,但他认为确保细胞密度均匀性是一个挑战。特别是在细胞从特定方向接种时,它们的生长分布不均匀,导致难以获得准确的实验结果。他选择了基于挤出技术的3D生物打印机,认为这种打印机可以解决这个问题,因为材料在打印之前与细胞混合,从而在整个组织中形成均匀的细胞分布。

选择CELLINK打印机的原因之一是其具有多材料打印功能的开放材料平台,使他能够使用自己想要的材料和生物墨水。CELLINK大量的生物墨水和骨组织墨水也对他的研究起到了关键作用。

转向3D生物打印方法并没有限制他的研究范围,相反,它为他打开了一个充满可能性的世界,并使这一转变变得更加舒适和容易。

他特别认为,改变生物墨水的浓度和成分是使生物打印机具有高度通用性的一种方式,并最终实现了他的目标。

INKREDIBLE的台式生物打印机尺寸令人印象深刻。

荒平教授第一次看到INKREDIBLE时,被其小巧的外形深深吸引。这款设备的紧凑设计和多功能性使其与传统的树脂基3D打印机和实验室设备有所不同,为研究开发提供了巨大的潜力。

改变学生对研究的态度

在荒平教授实验室工作的学生

除了教授自己的研究外,该大学信息科学专业的学生对3D生物打印机的使用也显著增加。涉及计算机科学的医学应用、程序化数据分析、力学研究和人体组织发育的学生纷纷加入。

荒平教授认为,他的CELLINK生物打印机促进了学生之间的互动与合作。

使用3D生物打印机的挑战之一是确保材料与要打印的形状相匹配,这需要对材料和生物打印机的深入了解。这激发了学生们一同探索前所未见的领域,他们建立了一个合作系统,共同创造了通用指南以实现最佳实践。这不仅加强了社区,还提高了学生们在生物打印领域的知识和专业水平。

“这比你想象的要容易。”

要掌握3D生物打印机,需要微调打印参数以打印所需的结构。然而,与荒平教授过去手工挤压的日子相比,效率和准确性都得到了显著提高。由于INKREDIBLE几乎可以打印任何生物材料,荒平教授现在使用自己的材料来打印结构。他表示,使用3D生物打印机比人们想象的要容易,即使对于对3D打印知之甚少甚至一无所知的人来说也是如此。他鼓励那些犹豫不决的研究者不要担心。

“3D打印机是一种非常好的学习工具,因为你可以创造出你想象的东西。尤其是3D生物打印机,它可以与人体组织相关。因此,即使那些以前没有意识到自己可以为医学领域做出贡献的人也可以通过发现新的医学知识,想出聪明的方法来帮助患有疾病的人们。这是一个梦想的产品。”

荒平教授最后表示,他的实验进展顺利,目前正在积极着手撰写一篇新的论文。