科学家3D打印实时模型以研究吸大麻对人肺的影响

时间：2021-02-24 09:51 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

中国3D打印网2月24日讯，加拿大麦克马斯特大学和滑铁卢大学的科学家通过3D打印了一个实时模型，该模型能够复制吸烟大麻对人肺的影响。通过向“体外暴露系统”（IVES）加载上皮细胞并将其暴露于大麻，研究小组已经能够准确地绘制出人体对休闲药物的不良反应。在取得最初的成功之后，研究人员现在将其监控设备开源，以期进行更广泛的研究。

加拿大研究人员的3D打印IVES设备。研究人员的3D打印IVES设备（如图所示）已证明，杂草对吸烟者的免疫系统有害。图片来自ERJ开放研究期刊。
        尽管我们的肺部经常与细菌和病毒接触，但人体已经形成了强大的免疫反应，可以防止我们生病。覆盖我们呼吸道的上皮细胞是这种防御的重要组成部分，会产生粘液和抗病毒细胞因子，当被哮喘等疾病破坏时，它们会功能失调，给受影响的患者带来呼吸困难。
        根据加拿大科学家的说法，吸烟大麻构成类似的“肺部攻击”，因为它会引起咳嗽，喘息和胸闷等症状。因此，在许多人考虑将其合法化以用于医疗用途时，除了告知政府政策外，对烟锅的影响进行精确的了解对于识别潜在的警告信号至关重要。
         体外测试模型已经成为烟草烟雾研究中的重要工具，但是鉴于其成本，不准确性和可及性的不足，很少在等效的大麻研究中使用它们。为了克服这个问题，科学家因此决定对新颖的IVES系统进行3D打印，目的是使非专业实验室尽可能地使用它。

研究人员通过将其制作为“烟熏”大麻来对其设备进行了测试。图片来自ERJ开放研究期刊。
3D打印机器人肺
        该团队使用Formlabs Form 2 3D打印机制造了一个四腔肺状IVES，具有两个入口，四个出口和四个腔盖。从理论上讲，该系统的工作原理是，在烟尘排出之前，先通过一个进气口“吸入”烟雾，然后将其分配到四个腔室（每个腔室都装有一个装有电池的插件）中。
       为了实际测试他们的新型机器，科学家选择使用三通阀和注射器将一些研究级大麻油卷起来，照亮并连接IVES。一旦机器人肺部“抽烟”了关节，研究人员评估了其上皮细胞的生存能力，发现其自身免疫功能受到了严重破坏。
        鉴于先前的研究已经将呼吸困难和屏障障碍之间联系起来，研究小组认为这一证据表明，照亮对肺部有害。研究人员还比较了他们的细胞因子水平与吸烟障碍患者的细胞因子水平，发现休闲壶使用者更容易遭受喉咙发炎等呼吸系统疾病的困扰。
        尽管科学家最终承认需要进一步的参数测试来验证其结果，但他们认为他们的仪器是成功的。实际上，研究小组认为，他们的方法可用于各种毒理学研究，从联合和雾化分析到评估病原体对免疫系统的影响。
生物打印和肺移植
      在加拿大团队对肺部疾病采取预防措施的同时，在开发3D生物打印替代品方面也取得了相当大的进展。在研究了过去四年中生物打印器官的潜力之后，3D Systems最近宣布了其固体组织支架开发方面的突破。该公司与联合疗法公司（United Therapeutics）合作，已经能够创建一种制造血管组织的系统，称为“打印至灌注”。

同样，United Therapeutics还与Isreali生物印刷公司CollPlant合作，将烟草工厂转变为“肾脏生产线”。两家公司去年加强了合作伙伴关系，签署了一份新协议，其中承诺将进入该工厂的批量生产。肾脏。

在较小的规模上，美国退伍军人事务部（VA）的一个团队正在使用3D打印芯片，它们能够支持有故障的器官。最终，研究人员旨在制造出构成“人工肺”的装置，以帮助调节贫困患者的健康二氧化碳摄入量。

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(责任编辑：admin)

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