提到熱固性聚氨酯材料(TPU)，大家非常容易將這類原材料與機(jī)械制造業(yè)聯(lián)絡(luò)到一起，TPU的承載力、耐沖擊性及避震特性突顯，因此特別適合用于制做鉛球鞋、棒籃球鞋、高爾夫鞋、籃球鞋鞋底子及鞋前掌。但是，科學(xué)家們對(duì) TPU的觀點(diǎn)并不拘泥于此。

根據(jù)應(yīng)用FMD熔化擠壓技術(shù)性，英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)校的Achala de Mel 博士和她的研究精英團(tuán)隊(duì)三維打印了各種各樣塑膠管形結(jié)構(gòu)，可用以塑造人體內(nèi)的組織細(xì)胞。

根據(jù)這類方式，英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)校的研究工作人員將試驗(yàn)室細(xì)胞培養(yǎng)基的總體方式整合性，尤其是她們根據(jù)FDM這類三維打印加工工藝開(kāi)辟了合理性的組織細(xì)胞塑造方式，促使研究和病人保養(yǎng)行業(yè)已不那麼價(jià)格昂貴和可望不可及。

盡管不象PLA那般常見(jiàn)，英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)校這一新項(xiàng)目的研究關(guān)鍵是熱固性聚氨酯材料(TPU)。 由于其與眾不同的延展性和延展性品質(zhì)，TPU被科學(xué)家們覺(jué)得是行得通的一種原材料。

在三維打印機(jī)層面，科學(xué)家們挑選的是市面上的二種商業(yè)服務(wù)設(shè)備：Sharebot Next Generation和Rokit 三維ison Multi，價(jià)錢在1,850美元到1,990美金中間。

科學(xué)家們應(yīng)用Blender，Slic3r和Makerbot切片軟件建立了塑造支架的CAD實(shí)體模型。

根據(jù)尤其調(diào)節(jié)的TPU原材料，Achala de Mel 博士的試驗(yàn)室研究人員證明了快速制造各種各樣不一樣管形支架的工作能力。這種管形支架具備不一樣直徑和薄厚，其管形延展性結(jié)構(gòu)是很多人體器官的一同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

這種管中的填充料被設(shè)計(jì)方案為體細(xì)胞支架，用于適用細(xì)胞生長(zhǎng)。支架能夠 設(shè)計(jì)方案變成體細(xì)胞出示化學(xué)性質(zhì)，比如剛度差別，幾何圖形樣子，粗糙度和各種各樣。體細(xì)胞能夠 認(rèn)知這種差別，并回應(yīng)其繁衍的轉(zhuǎn)變。

Achala de Mel 博士發(fā)覺(jué)三維打印容許在支架內(nèi)建立多種組成(傳統(tǒng)式生產(chǎn)制造方式難以做到這般高效率和精確性)，進(jìn)而科學(xué)家們能夠 根據(jù)很多的試驗(yàn)得到有關(guān)體細(xì)胞針對(duì)不一樣的三維打印支架結(jié)構(gòu)反映的信息內(nèi)容，這種互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)便于技術(shù)工程師開(kāi)展詳細(xì)的剖析，進(jìn)而能夠 挑選更為適合的三維打印設(shè)計(jì)方案來(lái)生產(chǎn)制造支架，以做到預(yù)估的體細(xì)胞反映。

在每一個(gè)三維打印管形支架的案例中，研究工作人員檢測(cè)不一樣的尺寸和添充結(jié)構(gòu)，以尋找最合適于復(fù)建骨孔隙率的結(jié)構(gòu)，因而有益于毛細(xì)血管向內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育。

圖：I)各種各樣三維打印管內(nèi)部的添充結(jié)構(gòu)。 II)管的樣子和規(guī)格

研究管裝結(jié)構(gòu)的快速迭代和開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)是相對(duì)性簡(jiǎn)易的事兒，研究工作人員接著轉(zhuǎn)為建立一個(gè)效仿人們支氣管結(jié)構(gòu)的實(shí)體模型。

圖：三維打印支氣管實(shí)體模型的結(jié)構(gòu)

充分考慮這種基本結(jié)構(gòu)，TPU的細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)展?jié)摿δ軌?分成2個(gè)樣版：一個(gè)與人們皮膚細(xì)胞融合，另一個(gè)與支氣管炎有關(guān)的干細(xì)胞美容融合。在塑造3和14天后，體細(xì)胞顯示信息出生長(zhǎng)發(fā)育和繁衍的主動(dòng)性。

圖：三維打印TPU體細(xì)胞支架上的陽(yáng)性細(xì)胞繁衍。

有關(guān)三維打印細(xì)胞培養(yǎng)基支架的商業(yè)化的市場(chǎng)前景，Achala de Mel 博士十分看中，她覺(jué)得下一步是探討管控資質(zhì)和有關(guān)倫理道德，能夠 構(gòu)想在沒(méi)多久的未來(lái)組織工程根據(jù)三維打印的危害將進(jìn)到保養(yǎng)醫(yī)治行業(yè)，其客觀性如同如今的藥房一樣。

依據(jù)銷售市場(chǎng)研究，TPU用以組織培養(yǎng)技術(shù)支架在國(guó)外也是有研究實(shí)例，凱斯西儲(chǔ)高校就根據(jù)將TPU原材料與PLA原材料及其氧化石墨烯原材料混和打印出具備優(yōu)質(zhì)的物理性能的細(xì)胞培養(yǎng)基支架。

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