科学家3D打印芯片胎盘,研究从母亲到孩子的营养转运

发表时间:2018-08-17 13:42

奥地利维也纳技术大学(TU Vienna)的研究人员利用高分辨率3D打印工艺成功地在芯片上3D打印人工胎盘屏障,这一进展可用于研究母亲营养物质是如何运输到胎儿上的。
科学家3D打印芯片胎盘,研究从母亲到孩子的营养转运
生物芯片:这是胎盘可以研究和分析的地方。
      胎盘确保母亲和未出生的孩子之间交换重要物质,同时阻止其他物质通过。“物质通过生物膜的运输在各个医学领域发挥着重要作用。”维也纳TU Wien大学教授Aleksandr Ovsianikov说。“这些包括血脑屏障,摄入胃和肠道中的食物,以及胎盘。”研究表明,母亲的疾病,如糖尿病,可能对未出生的孩子产生影响。影响物质向胎儿的运输。高血压也会影响物质向胎儿的运输。到目前为止,还没有完全理解胎盘的渗透性取决于什么。直接研究其在人体中的功能是非常困难的。
科学家3D打印芯片胎盘,研究从母亲到孩子的营养转运
3D打印机采用生物兼容材料制成的微小结构。
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  人造胎盘的示意图。
      维也纳大学的研究人员使用专门开发的基于“飞秒”激光的3D打印工艺生产出一种非常类似于天然器官的人工胎盘模型。该方法使得可以直接在微流体芯片内生产定制的水凝胶膜,然后用胎盘细胞填充。研究人员表示,这意味着现在可以明确母婴之间如何进行葡萄糖交换。“我们的芯片由两个区域组成 ,一个代表胎儿,另一个代表母亲”,Denise Mandt解释说。
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Denise Mandt在实验室里。

     高分辨率3D打印涉及具有良好生物相容性的水凝胶。“基于天然胎盘的模型,我们生产出一个小而弯曲的绒毛表面。然后胎盘细胞可以定植,形成一个非常类似于天然胎盘的屏障,”Ovsianikov解释说。最初的测试已经表明,芯片上的人工胎盘确实表现出与天然胎盘类似的方式:小分子被允许通过,而大分子被阻止,研究人员指出。该模型现在旨在专门用于研究从母体到胎儿的营养转运方式。


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