自1960年Theodore H. Maiman發(fā)明激光器以來(lái)，激光器已經(jīng)驅(qū)動(dòng)制造業(yè)獲得了巨大的進(jìn)步。近日，來(lái)自立陶宛維爾紐斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開展一項(xiàng)新的研究，那就是將激光寫入和3D打印相結(jié)合，為干細(xì)胞培養(yǎng)創(chuàng)造更高效的微結(jié)構(gòu)。

       作為活生物體的未分化細(xì)胞(即，不具有特定功能的細(xì)胞)，干細(xì)胞可以適應(yīng)任何特化細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，這被稱為“分選”的過(guò)程。細(xì)胞基于環(huán)境條件進(jìn)行分選。這在Organovo所研發(fā)的生物3D打印方法中是最為明顯的。

       利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，生物學(xué)家可以允許細(xì)胞以特定方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，即形成皮膚的孔結(jié)構(gòu)或靜脈的圓柱形組織。整個(gè)過(guò)程是一個(gè)微妙的過(guò)程，并能最終達(dá)到預(yù)期的效果。維爾紐斯大學(xué)的研究是為這種三維微細(xì)加工增加了激光精度。

       3D打印結(jié)構(gòu)的直接激光寫入是可能的，因?yàn)榧す夤ぷ鞯乃俣确浅？?，是以飛秒速度(即一個(gè)四分之一秒)計(jì)算的。而且其以光脈沖的方式集中，使得其不會(huì)完全分解打印材料。熔融絲制造和立體光刻3D打印在研究中針對(duì)不同的打印速度，分辨率和材料進(jìn)行測(cè)試。在該研究中，通過(guò)激光寫入和3D打印的組合，該研究小組成功地向這些比人類頭發(fā)的寬度更細(xì)的打印部分添加了細(xì)節(jié)，這對(duì)用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的3D微加工是非常有幫助的。

       在納米分辨率下的3D打印對(duì)于該行業(yè)在醫(yī)學(xué)中的日益增長(zhǎng)的存在可能是無(wú)價(jià)的。最近，在器官結(jié)構(gòu)的芯片打印方面已經(jīng)有了一定的突破，就像在人類腎臟中發(fā)現(xiàn)的微小血管一樣，還需要對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行微觀關(guān)注。并且，在人體內(nèi)具有200種不同類型的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，因此，該研究具有很大的潛力。