3D打印的小腸幫助康乃爾科學(xué)家了解腸道細(xì)菌
紐約康奈爾大學(xué)的生物學(xué)家用3D打印了一個微小的人造小腸。合成腸道可以幫助研究人員更好地了解細(xì)菌和人體免疫系統(tǒng)。
3D打印的小腸可能聽起來像是我們的3D打印萬圣節(jié)道具列表中的怪物之一 - 一個逼真的“絕招”，肯定會讓你從受驚的家庭中獲得一些糖果。
但實際上，康奈爾大學(xué)的一組生物學(xué)家正在使用它來研究人體免疫系統(tǒng)和細(xì)菌對腸道的影響。
使用AutoCAD Inventor，Stratasys Objet30 Pro 3D打印機和Stratasys VeroClear RGD810 3D打印材料，研究人員能夠制造精確模仿人類腸道功能的合成“小腸”生物反應(yīng)器。
研究人員說：“真實模擬體內(nèi)系統(tǒng)的體外人造小腸的發(fā)展將使我們對人類腸道及其對人類健康的影響的理解大大改善。
3D打印的微型小腸模仿人類腸道的表面形態(tài)，以及上皮細(xì)胞需要生長，繁殖和功能所需的流體流動。根據(jù)康奈爾生物學(xué)家，以前的腸道模型沒有準(zhǔn)確地重建流體流動。
“腸道是我們大部分免疫系統(tǒng)的所在地，也是我們所有營養(yǎng)物質(zhì)都被吸收的地方，所以作為一個人或任何多細(xì)胞動物，我們的腸道是我們與外界交流的中心。”康奈爾大學(xué)生物與環(huán)境工程系教授兼主席John March。
新的3D打印腸道系統(tǒng)使研究人員能夠仔細(xì)檢查腸道內(nèi)的液體流動，并且在3D打印的腸道上進行的研究表明，在模型中重新創(chuàng)建蠕動流允許細(xì)胞像在活腸中一樣生長。
March補充說：“我們越了解我們的膽量如何工作，就越能開發(fā)治療方法，并深入了解人類生物學(xué)的發(fā)展。”
3D打印模型的精確流程系統(tǒng)具有許多重要的優(yōu)點。首先，它鼓勵細(xì)胞有選擇性地沿腸絨毛的尖端消失，這聽起來很糟糕，但實際上確保太多的細(xì)胞不會沿著絨毛開始自我毀滅。
聰明的流體系統(tǒng)也使研究人員能夠研究腸內(nèi)細(xì)菌種群的動態(tài)變化，其中一些細(xì)菌處理流程比其他細(xì)菌更好。
March說：“我們預(yù)計（3D打印的腸道）將用于研究人類和腸道細(xì)菌之間的相互作用。顯著的特點是，這種裝置提供的流動類似于在腸道中發(fā)現(xiàn)的流體動力學(xué)對細(xì)菌定植的影響。此外，它還可以用來更好地了解人體細(xì)胞在食物和流體在腸道中流動所施加的剪切力作用下如何生長和分化。“
對于康奈爾大學(xué)的科學(xué)家來說，3D打印技術(shù)尤其有用，因為它能夠精確控制細(xì)胞類型，營養(yǎng)狀況和氣體交換。幸運的是，全世界的其他腸道愛好者，三月和他的團隊對他們的3D打印模型不會特別珍貴：他們充分期待其他生物學(xué)家嘗試3D打印他們自己的腸道模型，以了解更多關(guān)于免疫系統(tǒng)如何工作。
“3D打印的好處在于，如果你能繪制出來，就可以做到。”March補充道。
該研究論文“用于GI上皮細(xì)胞生理學(xué)的原位表征的微型生物反應(yīng)器”已經(jīng)發(fā)表在Nature journal Scientific Reports中。
編譯自：3ders.org
3D打印的小腸可能聽起來像是我們的3D打印萬圣節(jié)道具列表中的怪物之一 - 一個逼真的“絕招”，肯定會讓你從受驚的家庭中獲得一些糖果。
但實際上，康奈爾大學(xué)的一組生物學(xué)家正在使用它來研究人體免疫系統(tǒng)和細(xì)菌對腸道的影響。
研究人員說：“真實模擬體內(nèi)系統(tǒng)的體外人造小腸的發(fā)展將使我們對人類腸道及其對人類健康的影響的理解大大改善。
3D打印的微型小腸模仿人類腸道的表面形態(tài)，以及上皮細(xì)胞需要生長，繁殖和功能所需的流體流動。根據(jù)康奈爾生物學(xué)家，以前的腸道模型沒有準(zhǔn)確地重建流體流動。
“腸道是我們大部分免疫系統(tǒng)的所在地，也是我們所有營養(yǎng)物質(zhì)都被吸收的地方，所以作為一個人或任何多細(xì)胞動物，我們的腸道是我們與外界交流的中心。”康奈爾大學(xué)生物與環(huán)境工程系教授兼主席John March。
新的3D打印腸道系統(tǒng)使研究人員能夠仔細(xì)檢查腸道內(nèi)的液體流動，并且在3D打印的腸道上進行的研究表明，在模型中重新創(chuàng)建蠕動流允許細(xì)胞像在活腸中一樣生長。
March補充說：“我們越了解我們的膽量如何工作，就越能開發(fā)治療方法，并深入了解人類生物學(xué)的發(fā)展。”
聰明的流體系統(tǒng)也使研究人員能夠研究腸內(nèi)細(xì)菌種群的動態(tài)變化，其中一些細(xì)菌處理流程比其他細(xì)菌更好。
March說：“我們預(yù)計（3D打印的腸道）將用于研究人類和腸道細(xì)菌之間的相互作用。顯著的特點是，這種裝置提供的流動類似于在腸道中發(fā)現(xiàn)的流體動力學(xué)對細(xì)菌定植的影響。此外，它還可以用來更好地了解人體細(xì)胞在食物和流體在腸道中流動所施加的剪切力作用下如何生長和分化。“
對于康奈爾大學(xué)的科學(xué)家來說，3D打印技術(shù)尤其有用，因為它能夠精確控制細(xì)胞類型，營養(yǎng)狀況和氣體交換。幸運的是，全世界的其他腸道愛好者，三月和他的團隊對他們的3D打印模型不會特別珍貴：他們充分期待其他生物學(xué)家嘗試3D打印他們自己的腸道模型，以了解更多關(guān)于免疫系統(tǒng)如何工作。
“3D打印的好處在于，如果你能繪制出來，就可以做到。”March補充道。
該研究論文“用于GI上皮細(xì)胞生理學(xué)的原位表征的微型生物反應(yīng)器”已經(jīng)發(fā)表在Nature journal Scientific Reports中。
編譯自：3ders.org