研究人员开发蛇形生物打印机器人可植入人体治疗胃部伤口

据外媒报道,如果不及时治疗,胃壁上的开放性伤口会变得很严重,有时甚至还需要手术治疗。不过在不太遥远的将来,一个小型机器人有可能从体内将新的细胞移植到这些伤口上。 虽然大家已经听说过用于帮助愈合伤口的生物穿刺器,但这种设备通常相当大,因此仅限于用于外部损伤。

研究人员开发蛇形生物打印机器人可植入人体治疗胃部伤口

而在最近,中国清华大学的Tao Xu教授开始着手改变这种状况。

通过跟博士生Wenxiang Zhao的合作,Xu开发出了一种可以通过内窥镜插入病人胃中的蛇形机器人原型。这是一个德尔塔机器人,这意味着它的头部由一个刚性基座组成,周围环绕着三条独立运动的手臂。插入时,它会折叠成非常细的形状,然后在到达伤口部位时打开。一旦进入目标位置后,它的手臂就会挤出一根管子并挤压出两种水凝胶生物墨水–一种含有人胃上皮细胞,另一种含有人胃平滑肌细胞。之后,这些物质被沉积在两层独立的层上从而形成覆盖在伤口上的支架。

研究人员开发蛇形生物打印机器人可植入人体治疗胃部伤口

Zhao介绍称:“我们用两种方式测试了这个系统。首先,利用人体胃和内窥镜的生物模型模拟插入和打印过程中的操作元素。然后,我们在细胞培养皿中进行了生物打印试验以此来测试设备在生物打印可用细胞和修复伤口上的有效性[…]为期10天的细胞培养显示,打印细胞保持在一个较高的生存能力和稳定增殖,这显示了打印细胞支架中细胞的良好生物功能。”

Xu补充称,他们还有很多工作要做,比如进一步小型化机器人的打印平台、改进生物墨水等等。

相关研究报告已发表在《Biofabrication》上。[cnbeta]

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