- 南工陳蘇團(tuán)隊(duì)Bioactive Materials：微流控3D直寫紡絲創(chuàng)制生醫(yī)電子雙功能人造皮膚
- 發(fā)布日期：2024-06-19
利用各種生物醫(yī)學(xué)技術(shù)重建新器官或組織的組織工程是非常可取的。利用生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，這一領(lǐng)域已分化為兩種關(guān)鍵方法。第一種是利用支架和細(xì)胞提供保護(hù)屏障，并在嚴(yán)重?fù)p傷后支持皮膚再生。第二種方法是結(jié)合人工智能、軟機(jī)器人和可穿戴技術(shù)來(lái)模仿皮膚的功能。然而，如何將上述兩種方法結(jié)合起來(lái)，既能實(shí)現(xiàn)傷口快速愈合，又能重現(xiàn)皮膚的功能特性，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。除此之外，如何在溫和的條件下精確控制支架微觀結(jié)構(gòu)和維持支架生物活性仍是目前的主要挑戰(zhàn)。近日，南京捷納思新材料有限公司研發(fā)了一種新型的微流控低溫直寫3D打印靜電氣噴多功能紡絲機(jī)，可以在常溫下實(shí)現(xiàn)打印并且能夠?qū)ξ⒊叨冉Y(jié)構(gòu)進(jìn)行精確控制，為多功能耦合的人造皮膚的構(gòu)筑帶來(lái)新的策略。
基于此新型設(shè)備的先進(jìn)性，南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院、材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳蘇教授團(tuán)隊(duì)，首次采用微流控3D生物打印技術(shù)（MRBP）構(gòu)筑由聚氨酯和生物活性玻璃（PU-BG）組成的先進(jìn)生物醫(yī)學(xué)/電子雙功能人造皮膚。
值得注意的是，MRBP耦合微流控和3D生物打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不僅可以精確控制微結(jié)構(gòu)和形態(tài)，而且制備工藝溫和，具有形狀逼真、通用性強(qiáng)、包膜細(xì)胞活力高的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)結(jié)合生物醫(yī)學(xué)皮膚和電子皮膚（e-skin）的特點(diǎn)，使得該人造皮膚不僅具有優(yōu)異的生物相容性、抗菌性能和機(jī)械強(qiáng)度，而且還能促進(jìn)傷口愈合過(guò)程，包括凝血、成纖維細(xì)胞活性、血管生成、膠原沉積和組織再生。更重要的是，結(jié)合電子皮膚的優(yōu)點(diǎn)，該人造皮膚具有天然皮膚的感覺功能，具有優(yōu)異的靈敏度（5.87 kPa-1），寬檢測(cè)范圍（0-150 kPa），并在100 kPa壓力下具有0.1%的高壓分辨率。這一進(jìn)展為臨床傷口治療的智能、功能集成人造皮膚的設(shè)計(jì)提供了新的視角，為醫(yī)療電子應(yīng)用開辟了新的途徑。該研究成果于近日發(fā)表在被國(guó)際重要刊物《Bioactive Materials》上。“Advanced biomedical and electronic dual-function skin patch created through microfluidic-regulated 3D bioprinting”。南京工業(yè)大學(xué)博士研究生董婷為第一作者。南京工業(yè)大學(xué)陳蘇為通訊作者。
該課題得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家青年自然基金、江蘇省高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程、材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等基金的資助和支持。
