NYU·坦登工程学院 研究人员能够使用热扫描探针光刻技术在生物相容性材料中复制分辨率低于15纳米的骨组织结构
这种方法为开拓新的干细胞研究和生物医学应用开辟了前所未有的可能性
学分:NYU坦登工程学院 骨科研究的一个圣杯是一种方法，不仅可以创造与真实物体精确匹配的人工骨组织，而且可以在如此微小的细节上做到这一点，以至于它包括了对干细胞分化潜在重要的微小结构，这是骨再生的关键
NYU·坦登工程学院和纽约干细胞基金会研究所(NYSF)的研究人员迈出了重要的一步，他们使用一种将生物热成像与加热的“纳米凿子”配对的系统，创建了一个骨骼的精确复制品
在《高级功能材料》杂志上发表的一项名为“生物相容性聚合物上特征尺寸小于15纳米的可重复使用毫米级骨组织复制品的成本和时间效益平版印刷术”的研究中，研究人员详细介绍了一种系统，该系统允许他们用生物相容性材料雕刻骨组织的精确结构，其特征小于单个蛋白质的尺寸，比一米小十亿倍
这个平台被称为生物热扫描探针平版印刷术(bio-tSPL)，拍摄骨组织的“照片”，然后用照片制作出它的真实复制品
由NYU·坦登大学化学和生物分子工程学教授伊莉莎·里多和NYSF大学高级首席研究员朱塞佩·玛利亚·德·佩普领导的研究小组证明，以可承受的成本扩大生物促甲状腺素蛋白的规模以生产对生物医学研究和应用有意义的骨复制品是可能的
这些骨复制品支持来自患者自身干细胞的骨细胞的生长，创造了开拓新的干细胞应用的可能性，具有广泛的研究和治疗潜力
这项技术可以彻底改变药物发现，并导致更好的整形外科植入物和装置的发展
这项研究“在生物相容性聚合物上对特征尺寸小于15纳米的可重复使用的毫米级骨组织复制品进行成本和时间有效的光刻”，发表在《高级功能材料》杂志上
在人体中，细胞生活在特定的环境中，这些环境通过提供分子尺度的形态和化学信号来控制它们的行为和支持组织再生
特别是，骨干细胞嵌入纤维基质——胶原分子、骨蛋白和矿物质的集合体
骨分级结构由微米和纳米结构的组件组成，其复杂性阻碍了它们通过标准制造方法的复制
里多说:“几年前，我的实验室开创了一种强大的纳米制造方法，目前它是通过使用一种商用仪器——纳米剃刀来实现的。”
“然而，直到今天，这些材料在产量和生物相容性方面的局限性阻碍了其在生物研究中的应用
我们很高兴能够打破这些障碍，将tSPL引入生物医学应用领域
" 它的时间和成本效益，以及骨复制品的细胞相容性和可重复使用性，使得bio-tSPL成为一个经济实惠的平台，用于生产以前所未有的精度完美复制任何生物组织的表面
“我对使用生物粒子激光实现的精确度感到兴奋
德·佩普说:“模拟骨的表面，如本研究中复制的表面，为理解细胞生物学和模拟骨疾病以及开发更先进的药物筛选平台创造了独特的可能性。”
“作为一名组织工程师，我特别兴奋的是，这个新平台还能帮助我们创造更有效的骨科植入物，来治疗因受伤或疾病而导致的骨骼和颌面部缺陷
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