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浙江大学贺永教授生物3D打印团队(EFL团队)2019年度总结

http://www.b2b.hc360.com 中国金属加工网 信息来源:Author发布时间:2019年12月30日浏览:563

他们在文章中表示:“EFL团队这几年围绕生物3D打印,我们在打印工艺、打印装备、生物墨水耗材等经历了多次迭代,对生物3D打印的理解也越来越深,今年围绕体外疾病模型的高效构建、类器官的打印、大尺寸组织的体外重建等层面取得了显著进步。在基础研究层面,今年我们在高水平期刊上发表了系列文章,阐述我们对生物3D打印的理解,有幸其中的两篇被选为了封面文章。在成果转化方面,EFL团队的产业化公司已初见规模,后续发展思路也逐步清晰。团队所提供的生物3D打印解决方案已在为国内外近300个课题组的高水平科研提供支持。”


下面我们就来进一步了解一下,贺永教授团队的研究成果:
01 基础研究
1. Materials Horizons (IF=14.356) 封面,全水凝胶器官芯片制造新方法


一句话概括:在水凝胶上首次构建了完整的血供循环系统(动脉-毛细血管-静脉),证明毛细血管也是可以体外构建的。
论文信息:Nie J, Gao Q, Xie C, et al. Construction of multi-scale vascular chips and modelling of the interaction between tumours and blood vessels[J]. Materials Horizons, 2020.
2. Advanced Healthcare Materials (IF=6.27)封面,载细胞微丝/纤维状类器官,何时成为临床产品?


一句话概括:证明了载细胞水凝胶微丝能发育为功能化组织、能快速批量稳定制造、还能像细胞一样被冻存,很有希望成为微组织银行中的批量存储单元,具备后续临床化潜力。
论文信息:Shao L, Gao Q, Xie C, et al. Bioprinting of Cell‐Laden Microfiber: Can It Become a Standard Product?[J]. Advanced healthcare materials, 2019, 8(9): 1900014. 
3. Biofabrication (IF=7.236),高生物活性水凝胶GelMA复杂支架打印


一句话概括:以GelMA生物水凝胶为生物墨水,定义了生物材料可打印性研究规范,解决了GelMA水凝胶复杂结构的高效打印。
论文信息:GaoQ, Niu X, Shao L, et al. 3D printing of complex GelMA-based scaffolds with nanoclay[J]. Biofabrication, 2019, 11(3): 035006.
4. ACS Applied Materials & Interfaces  (IF=8.1) 通用的3D打印多材料高弹性硅胶方法


一句话概括:给出了硅胶及PDMS类软材料一种通用3D打印解决方案,可实现各种硅胶的高效、高质打印而不改变原有的力学性能,建立了打印的理论模型,系统地分析了硅胶类高弹性体的可打印性,首次实现了2000%高弹硅胶的打印。
论文信息:Zhou L, Gao Q, Fu J, et al. Multi-Material 3D Printing of Highly Stretchable Silicone Elastomer[J]. ACS applied materials & interfaces, 2019.
5. Materials & Design (IF=5.77) ,3D打印超高精度生物支架调控细胞生长


一句话概括:可打印从20微米到3微米线宽的生物支架,实现在同一个支架上不同区域有不同的力学性能,揭示细胞还可以像植物攀爬架子式的生长。
论文信息:Xie C, Gao Q, Wang P, et al. Structure-induced cell growth by 3D printing of heterogeneous scaffolds with ultrafine fibers[J]. Materials & Design, 2019, 181: 108092.
6. Materials Science and Engineering: C (IF=4.959) ,多尺度3D打印高生物相容性及力学强度兼具的组织工程支架


一句话概括:打印多级支架结构,超细支架(3微米丝径)提升支架的生物兼容性、常规尺寸支架(100微米丝径)提供足够的强度。
论文信息:Gao Q, Xie C, Wang P, et al. 3D printed multi-scale scaffolds with ultrafine fibers for providing excellent biocompatibility[J]. Materials Science and Engineering: C, 2020, 107: 110269.
7. Advanced Functional Materials ( IF = 15.621)  ,液态金属-硅胶墨水实现柔性电子的全打印制造


一句话概括:提出了一种独特的液态金属-硅胶墨水和相应的多材料3D打印工艺用以制造全打印的液态金属基柔性电子设备。
论文信息:Zhou L, Fu J, Gao Q, et al. All‐Printed Flexible and Stretchable Electronics withPressing or Freezing Activatable Liquid‐Metal–Silicone Inks[J]. Advanced Functional Materials,2019.
8. Biofabrication (IF=7.236) ,柔性线框模具实现微纳结构的无损伤脱模/高精度3D打印助力水凝胶类生物材料微纳结构精准制造


一句话概括:针对生物脆性材料如生物水凝胶,发展了全新的无损脱模思路,可实现微纳结构的低成本、高质量制造,适用于非硅材料的微加工。
论文信息:Lv S, Nie J, Gao Q, et al. Micro/nano fabrication of brittle hydrogels using 3D printed soft ultrafine fiber molds for damage-freedemolding[J]. Biofabrication, 2019.
9. Biomaterials Science (IF=5.251) ,生物3D打印带纤维GelMA微球:三维共培养新思路


一句话概括:微球中集成微丝,大幅提升生物3D打印多细胞类器官结构的能力。
论文信息:Xie M, Gao Q, Qiu J, et al. 3D biofabrication of microfiber-laden minispheroids: a facile 3D cell co-culturing system[J]. Biomaterials science, 2020.
10. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences (IF=4.016) ,邀请综述,生物3D打印进展综述:从打印方法到生物医学应用


一句话概括:我们认为后续广泛应用的三个生物3D打印技术是投影式光固化打印、悬浮支撑打印及同轴打印,生物墨水的要点是在可打印性、生物相容性和机械性能三者中找到平衡。
论文信息:Gu Z, Fu J, Lin H, et al. Development of 3D Bioprinting: From Printing Methods to Biomedical Applications[J]. Asian Journalof Pharmaceutical Sciences, 2019.
11. Advanced Healthcare Materials (IF=6.27) ,带营养输送网络同步生物3D打印方法


一句话概括:提出共轴生物3D打印,解决直接打印大尺寸多孔载细胞支架易坍塌问题。
论文信息:Shao L, Gao Q, Xie C, et al. Synchronous 3D Bioprinting of Large‐Scale Cell‐Laden Constructs with Nutrient Networks[J]. Advanced Healthcare Materials, 2019.
02 生物3D打印科普
12. 在Bio-Design and Manufacturing开始专栏,系统介绍生物3D打印的各个内容


一句话概括:推进生物3D打印的普及,我辈责无旁贷,以科普拉近生物3D打印与普通研究人员的距离。
敬请关注Bio-Design and Manufacturing杂志Why choose 3D bioprinting?系列文章,创刊不到两年的SCI检索杂志BDM欢迎再生医学领域的优质稿源。
论文信息:Why choose 3D bioprinting? Part I: a brief introduction of 3D bioprinting for the beginners[J]. Bio-Design and Manufacturing,2019
13. 应邀撰写了一篇GelMA水凝胶生物3D打印的Protocol,带视频,系统介绍微球、微丝、复杂支架等的制造工艺


GelMA生物3D打印的视频教程论文:Xie, M., Yu, K.,Sun, Y., Shao, L., Nie, J., Gao, Q., Qiu, J., Fu, J., Chen, Z., He, Y.Protocols of 3D Bioprinting of Gelatin Methacryloyl Hydrogel Based Bioinks. J.Vis. Exp. (154), e60545, doi:10.3791/60545 (2019).
视频地址:
https://www.bilibili.com/video/av80697900/
14. 录制了一门3D打印的MOOC课程,对3D打印感兴趣的朋友可选不同主题看看。
题目:“3D打印:从原理到创新应用”,在大学MOOC及智慧树平台上都有
视频地址:
https://coursehome.zhihuishu.com/courseHome/2068809#teachTeam
03 生物3D打印产业转化
15. 产业化三款针对不同场景的生物3D打印机,得到了众多朋友的认可;EFL-GM系列光固化GelMA水凝胶家族也日益壮大,可模拟不同软组织硬度、不同软组织成分;还有光固化透明质酸、葡聚糖、自带荧光的水凝胶等衍生产品。
生物水凝胶


生物3D打印装备


打印及检测服务

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