3D 바이오프린팅
3D 바이오프린팅은 천연 조직 특성을 모방하는 구조를 제작하도록 생체물질, 생세포, 활성 생체분자를 이용한 적층 제조 공정입니다. 바이오프린팅은 세포외 기질 환경을 모방하는 비독성 하이드로겔을 생세포에 추가하여 세포 부착, 세포 증식 및 프린팅 후 분화를 지원하므로 3D 인쇄와는 상이합니다.
바이오프린팅 공정은 해당 조직의 정확한 수치를 확보하는 3D 이미징으로 시작합니다. 기존의 3D 프린팅와 유사하게, 디지털 모델은 실질적인 3D 물체를 만들기 위한 적층식으로 생성됩니다. 세포 생존성을 최적화하고 세포의 균질한 분포를 위해 프린팅 해상도가 적절하도록 멸균 프린팅 조건이 필요합니다. 애플리케이션에 따라서, 세포 성장을 지지하는 알지네이트, 콜라겐, 젤라틴 또는 히알루로난과 같은 생체물질은 생세포와 결합되어 바이오잉크를 형성합니다. 고도로 제어된, 적층식 방법을 사용하여, 압출, 잉크젯 또는 레이저 기반 3D 인쇄 기법으로 바이오잉크는 퇴적됩니다. 이러한 3D 조직 구조물은 안정한 성장 환경을 위해 UV광, 화학적 자극 또는 열을 사용하여 고형화됩니다.
고도의 제어력으로 인해, 약물 검사 및 임상 시험, 기능 기관 교체, 재생 의학 그리고 미용적, 개인적 관리를 위한 기타 생체 프린팅 애플리케이션을 위한 3D 바이오프린팅은 핵심 연구 기법으로 도입되었습니다. 연구자들은 출력된 구조물의 특성을 조절하고 피부, 뼈와 연골, 신경, 심장, 근육 및 치과 조직 유형의 기계적 특성을 좀 더 근접하게 모방할 수 있도록 의료 분야 3D 프린팅를 위한 신규 물질 및 인쇄 방법을 적극적으로 개발하고 있습니다.
관련 기술 문서
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- Three-dimensional (3D) printing of biological tissue is rapidly becoming an integral part of tissue engineering.
- In the past two decades, tissue engineering and regenerative medicine have become important interdisciplinary fields that span biology, chemistry, engineering, and medicine.
- Professor Shrike Zhang (Harvard Medical School, USA) discusses advances in 3D-bioprinted tissue models for in vitro drug testing, reviews bioink selections, and provides application examples of 3D bioprinting in tissue model biofabrication.
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