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清华大学研究DNA水凝胶 推进3D打印

清华大学研究DNA水凝胶 推进3D打印

  是否有一天,生命体的器官可以实现3D打印并替代“原装”的器官?清华大学化学系刘冬生课题组合作的研究成果“DNA水凝胶”从材料上又向这一梦想迈进了一步。

  最近,刘冬生课题组与英国瓦特大学Will Shu(舒文淼)等合作的DNA水凝胶材料成功地应用于活细胞的3D打印,该论文在《德国应用化学》(Angew. Chem., Int. Ed.DOI: 10.1002/anie.201411383)发表并配以“媒体推介”(Press Release)重点报道。该项成果被2月26日出版的《自然》(Nature)的研究亮点报道关注,Nature评价该材料是“一种非常有前景的打印三维组织和人工器官的材料”。

  3D打印的不同尺寸的DNA水凝胶粒子(其中加入蓝色染料以增加可视性),经多次打印,最大尺寸可以达到厘米级并且可以自支撑(右上小图)。

  Nature还评论说:“此凝胶可以通过多层打印实现厘米级结构的构建”,“有足够好的强度维持其形状、不塌缩也不溶涨,但可以被(特定的)DNA内切酶迅速解离”,“共同打印的活细胞可以保持活性”。

  水凝胶因其高含水量和类似于细胞外基质的特点,是三维组织打印和人工器官制备的首选基材,也因此成为化学、材料和生命医学领域研究的热点。但直到DNA水凝胶研发之前,还没有一种水凝胶材料能够同时满足活细胞三维打印所要求的细胞相容性、力学强度、通透性、快速成型等苛刻条件。

  对于该项研究成果的突破点,刘冬生教授解释道:“此项成果的意义在于,我们制备了一类新的水凝胶材料,能够同时满足多项活细胞3D打印的需求:速度快,可以达到秒级成型。

  条件温和,过程完全在生理条件下完成,不涉及化学反应以及能够对细胞造成伤害的外界刺激;强度、通透性好,打印出来的产品最终尺寸可以达到厘米级别以上的尺度,不变形和软化,还能够保证细胞生长所需营养物质的输送。

  此材料还具有非常好的触变性和自修复性能,在细胞生长的同时可以不断改变自身的结构,能够在保证对细胞提供足够支撑的情况下不限制其扩增。

  更重要的是,此凝胶材料可以根据需要迅速分解不残留,为将来3D打印器官的活体移植创造了条件。”

  刘冬生课题组的科研工作得到了清华大学自主科研计划、国家自然基金委员会和科技部973计划的大力支持。

  塞拉利昂政府发言人2月28日说,一名保镖感染埃博拉死亡后,副总统塞缪尔·萨姆-苏马纳主动接受为期21天的医学隔离,直至埃博拉潜伏期结束。

  萨姆-苏马纳说:“我决定接受隔离,因为我不想冒险,而想以身作则……我身体很好,没有生病迹象。”他说,他的其他职员也将接受隔离,有生病迹象的人会接受检查。

  萨姆-苏马纳的贴身保镖、42岁的约翰·科罗马27日死于埃博拉。

  屏蔽此推广内容  消息人士透露,隔离期间,萨姆-苏马纳将在自己位于首都弗里敦以西的住处办公。

  塞拉利昂埃博拉感染者人数先前有所下降,但近几周出现反弹,尤其在弗里敦和北部一些地区。

  总统府发表声明说:“新病例都有一个共性,即他们都有过海上活动。”因此,当局下令禁止任何船只夜间进入塞拉利昂和夜间卸货,海警将予以监督。

  根据法新社报道,塞拉利昂今年1月解除的旅行禁令已再度实施。

  这轮埃博拉疫情2013年12月在几内亚南部出现,随后在西非国家迅速传播,几内亚、利比里亚和塞拉利昂疫情尤为严重。

  根据世界卫生组织的每周报告,2月16日至2月22日这周共出现99个埃博拉确诊病例,其中63例发生在塞拉利昂。

  塞拉利昂总统科罗马定于3月1日前往比利时首都布鲁塞尔,与欧盟成员国一同出席有关抗击埃博拉的国际会议。