密苏里大学：研究生3D打印胶原蛋白，创建组织工程支架
密苏里大学的研究生Christopher John Glover探讨了3D打印结构在生物打印中的应用，并在“原位聚合胶原蛋白用于3D打印组织工程支架的开发”中进一步概述了他的研究结果。Glover称赞胶原蛋白的优点，同时讨论了使用它的挑战，他解释了3D打印组织工程支架的应用。因为这种天然材料在组织工程中是最受欢迎的，在实验室里展示了优秀的蛋白质结构。
“人体中几乎所有组织都含有胶原蛋白，包括皮肤、肌肉、神经、血管系统、肌腱、韧带甚至骨骼。例如，皮肤质量为80％的胶原蛋白。由于这种丰富，胶原蛋白具有极强的生物相容性和多功能性。” Glover说，“在适当的机械和化学刺激下，接种在胶原支架上的干细胞有可能分化出无数的细胞系，几乎成为人体内的任何组织。”
然而，使用胶原蛋白进行某些类型的组织再生可能有困难，以及存在其他缺点，例如从凝胶状态进展到固体所需的时间。
在这个项目中，Glover研究了基于3D胶原的支架的制造，他用各种抗炎剂如金纳米粒子和姜黄素来增强这种支架。具体而言，他使用原位聚合胶原蛋白（IPC），这是一种衍生自1型猪胶原蛋白的独特材料。在实验中，他对测试组进行了不同的后期打印处理。有些只是处于基本的3D打印状态，其他的是没有AuNP或姜黄素或1倍或2倍 AuNP或姜黄素的交联。对每个支架的稳定性进行评估，然后记录其可行性以及哪种类型的治疗最成功。
确定可行性的任务如下：
•3D打印均匀且可重复的胶原蛋白支架
•检查交联支架的热性能
•验证和量化交联支架中存在的金纳米粒子
•评估金纳米粒子和姜黄素支架的细胞毒性和抗炎能力
六个实验组分别是：
•非交联
•交联
•AuNP
•姜黄素
•2倍AuNP
•2倍姜黄素
Glover说：“非交联组的存在是为了单独检查交联的影响；AuNP和姜黄素组的存在是为了确定每种生物活性剂的影响；2倍AuNP和2倍姜黄素组的存在是为了加重这些影响，无论是好是坏。”
Glover定制了自己的3D打印机，由CNC铣床组装而成，由三个步进电机操纵平移台。 Mach3 Mill软件用于设计和编辑。在研究期间制作的两种最常见的3D打印是网格图案和用于细胞分析的圆圈。Glover发现他的硬件分辨率不是最佳的，但认为它在更高性能打印机上的分辨率会更好。
3D打印机具有3D打印皮套，用于容纳注射泵，在这里可以看到打印出圆形网格图案