3D生物打印技术是指在计算机三维数据结构的控制下,根据分散堆积成形原理,以活细胞、生物活性因子为原材料,设计打印出具有生物活性的人工器官或组织结构的技术[1-2]。目前,该技术已经用于多种组织的构建及移植手术中,在骨骼、血管、肺脏、神经元、鼻子和软骨组织等领域都有显著进展[3-4],已成为组织工程领域中的一项关键技术,应用该技术开发具有特定结构和功能的组织器官,进一步模仿人体器官及组织是目前组织工程和生物医学领域的研究热点[5]。
大连理工大学制药工程专业实验利用自主搭建的温控挤压型生物打印机,打印出含有平滑肌细胞、可灌注的中空人工血管支架,并将血管内皮细胞种植至内侧,模拟血管功能。在此基础上,初步构建了动脉粥样硬化早期病理模型,并为今后开展药物活性评价提供良好的体外模型。该实验有利于激发学生创新兴趣,在拓展学科前沿知识、培养综合能力和创新能力等方面具有重要意义,同时为其他高校开展相关实验教学提供借鉴和参考。
1 实验原理
2 血管打印实验
3 实验结果讨论
4 结语
在本科实验教学中,通过开展创新性的实验,可以有效地贯穿科研与教学的联系,将科研成果应用到教学中。基于该背景,本文通过开展创新性实验,延伸了生物打印技术和细胞培养技术相关知识,培养了学生运用现代技术手段探究药物活性的科学思维,为今后参与科研项目工作打好基础。该创新性实验内容也为生物打印技术在高等教育教学中的普及提供借鉴和参考。
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高志刚 宋汪泽 罗勇 宋其玲 王世盛 大连理工大学化工学院国家级化工综合实验教学中心 |