诺丁汉大学 氧化石墨烯和蛋白质同时印刷和自组装而成的管状结构特写
荣誉:阿尔瓦罗·马塔教授 一个国际科学家小组发现了一种新材料,这种材料可以进行三维打印,以创建类似组织的血管结构
在今天发表在《自然通讯》上的一项新研究中,由诺丁汉大学和伦敦玛丽皇后大学的阿尔瓦罗·马塔教授领导,研究人员开发了一种三维打印氧化石墨烯的方法,该氧化石墨烯含有一种蛋白质,可以组织成管状结构,复制血管组织的一些特性
马塔教授说:“这项工作通过模拟自上而下的三维生物打印和自下而上的合成和生物成分的有序自组装,为生物制造提供了机会
在这里,我们正在生物制造与细胞相容的微尺度毛细管样流体结构,表现出生理学相关的特性,并具有承受流动的能力
这可以在实验室中重建脉管系统,并有助于开发更安全、更有效的药物,这意味着治疗可以更快地到达患者手中
" 性能卓越的材料 自组装是将多个组件组织成更大的明确结构的过程
生物系统依靠这一过程来可控地将分子构件组装成复杂的功能材料,表现出显著的特性,如生长、复制和执行强大功能的能力
扫描电子显微镜图像显示内皮细胞在印刷管状结构的表面上生长
荣誉:阿尔瓦罗·马塔教授 这种新的生物材料是由蛋白质和氧化石墨烯自组装而成的
组装机制使蛋白质的柔性(无序)区域有序并符合氧化石墨烯,在它们之间产生强相互作用
通过控制两种组分的混合方式,可以在细胞存在的情况下以多种尺寸尺度引导它们的组装,并形成复杂坚固的结构
这种材料可以用作三维打印生物链接,打印复杂的几何结构和分辨率低至10微米的结构
该研究小组已经证明了在细胞存在的情况下构建血管样结构的能力,并展示了生物相关的化学和机械特性
生物打印管状结构的横截面,内皮细胞(绿色)位于壁上并嵌入壁内
荣誉:阿尔瓦罗·马塔教授 医生
吴元昊是该项目的首席研究员,她说:“人们对开发模仿自然的材料和制造工艺很感兴趣
然而,迄今为止,通过分子组件的自组装来构建坚固的功能材料和器件的能力是有限的
这项研究介绍了一种通过自组装将蛋白质与氧化石墨烯结合的新方法,这种方法可以很容易地与添加剂制造相结合,从而很容易地制造生物流体装置,使我们能够在实验室中复制人体组织和器官的关键部分
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